Question

При обработке смеси меди, железа и алюминия избытком концентрированной азотной кислоты 4,48 л газа (н.у.), а при действии на эту смесь такой же массы избытка хлороводородной кислоты - 8,96 л газа (н.у.). Определите состав исходной смеси. ​

Answer 1

#1

fe+hno3(конц.)=не идет

al+hno3(конц.)=не идет

cu+4hno3(конц.)=cu(no3)2+2no2+2h2o

n(no2)=4.48/22.4=0.2моль

n(cu)=0.5n(no2)=0.5*0.2=0.1моль

m(cu)=n(cu)*M(cu) =0.1*63.5=6.35г

#2

fe+2hcl=fecl2+h2 (х моль h2)

2al+6hcl=2alcl3+3h2 (3x моль h2)

cu+hcl=не идет

n(h2)=8.96/22.4=0.4моль

x+3x=0.4

x=0.1моль

n(fe)=n(h2)=0.1моль

m(fe)=n(fe)*M(fe)=0.1*56=5.6г

n(al)=2*n(h2)/3=2*(3*0.1)/3=0.2моль

m(al)=n(al)*M(al)=0.2*27=5.4г

Answer 2

Для решения этой задачи сначала найдем количество вещества (в молях) образовавшихся газов при воздействии азотной и хлороводородной кислот на исходную смесь. Затем, используя законы массы и объема, найдем массовое соотношение меди, железа и алюминия в исходной смеси.

1. Рассмотрим воздействие азотной кислоты (HNO3) на исходную смесь:

Уравнение реакции с медью (Cu): Cu + 4HNO3 -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Уравнение реакции с железом (Fe): 3Fe + 8HNO3 -> 3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Уравнение реакции с алюминием (Al): 2Al + 6HNO3 -> 2Al(NO3)3 + 3H2O + 3NO

Общее уравнение для образования NO (азотной окиси) во всех трех реакциях: 4HNO3 -> 4NO2 + 2H2O + O2

Из уравнения видно, что на каждый моль азотной окиси (NO2) образуется 1 моль NO. Таким образом, 4,48 л газа (н.у.) составляют 1 моль NO.

2. Рассмотрим воздействие хлороводородной кислоты (HCl) на исходную смесь:

Уравнение реакции с медью (Cu): Cu + 2HCl -> CuCl2 + H2

Уравнение реакции с железом (Fe): 3Fe + 6HCl -> 3FeCl2 + 3H2

Уравнение реакции с алюминием (Al): 2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2

Общее уравнение для образования водорода (H2) во всех трех реакциях: 2HCl + M -> MCl2 + H2, где M - металл (Cu, Fe, Al)

Из уравнения видно, что на каждый моль H2 образуется 2 моль HCl. Таким образом, 8,96 л газа (н.у.) составляют 2 моль HCl.

3. Теперь мы знаем количество молей HNO3 и HCl, образовавшихся при воздействии на исходную смесь.

1 моль HNO3 образует 1 моль HCl, следовательно, количество молей HNO3 равно количеству молей HCl.

Теперь мы можем определить соотношение масс металлов в исходной смеси. Для этого нам нужно учитывать массы азотной и хлороводородной кислот, которые реагировали с металлами. Молярная масса HNO3 равна примерно 63 г/моль, а молярная масса HCl равна примерно 36,5 г/моль.

Давайте определим массу азотной кислоты и хлороводородной кислоты, необходимую для образования 1 моля металла:

Масса HNO3 = молярная масса HNO3 * количество молей HNO3 Масса HCl = молярная масса HCl * количество молей HCl

Теперь мы можем выразить массовое соотношение металлов:

Масса Cu (меди) / Масса Fe (железа) / Масса Al (алюминия) = Масса HNO3 / Масса HCl

Давайте подставим числа:

Масса HNO3 = 63 г/моль * 1 моль = 63 г Масса HCl = 36,5 г/моль * 1 моль = 36,5 г

Теперь можно рассчитать массовое соотношение металлов:

Масса Cu (меди) / Масса Fe (железа) / Масса Al (алюминия) = 63 г / 36,5 г

Проведем вычисления:

Масса Cu (меди) / Масса Fe (железа) / Масса Al (алюминия) ≈ 1,73

Это означает, что в исходной смеси соотношение масс меди, железа и алюминия составляет приблизительно 1,73 : 1 : 1.

Таким образом, состав исходной смеси примерно следующий:

• Медь (Cu)
• Железо (Fe)
• Алюминий (Al)

Массовое соотношение: 1,73 : 1 : 1, то есть меди чуть больше, чем железа и алюминия.