Question

Если при обработке 8 г смеси железа и меди концентрированной азотной кислотой выделяется 4,48 л газа, какова масса железа в смеси?​

Answer 1

Ответ:

20%

Объяснение:

Железо пассивируется концентрированной азотной кислотой (покрывается оксидной плёнкой, препятствующей протеканию реакции).

В реакцию вступает медь

Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

Найдём количество бурого газа

n(NO2)=V(NO2)/Vm=4,48/22,4=0,2 моль

Количество меди по уравнению в 2 раза меньше и составляет 0,1 моль

Масса меди

m(Cu)=n*M=0,1*64=6,4 г

Масса железа

m(Fe)=m(Fe+Cu)-m(Cu)=8-6,4=1,6 г

Массовая доля находится по формуле

$w(Fe)=\frac{m(Fe)}{m(Fe+Cu)} *100\%$

w(Fe)=1,6/8*100=20%

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Дальтона о суммарном давлении газов и знание химических реакций между железом (Fe) и концентрированной азотной кислотой (HNO3).

Сначала определим химическую реакцию между железом и азотной кислотой. Обычно, железо реагирует с азотной кислотой вот так:

3Fe + 8HNO3 -> 3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Это уравнение говорит нам, что 3 моль железа реагируют с 8 молями азотной кислоты, образуя 3 моля нитрата железа (II), 2 моля оксида азота и 4 моля воды.

Теперь у нас есть информация о молярных отношениях между железом и азотной кислотой. Мы можем использовать это, чтобы найти количество молей азотной кислоты, которое реагировало с 8 г смеси (мы предполагаем, что вся азотная кислота реагировала):

Моля железа (Fe) = Моля азотной кислоты (HNO3) / 8

Теперь мы можем найти массу азотной кислоты (HNO3), зная, что молярная масса азотной кислоты составляет примерно 63 г/моль (H = 1 г/моль, N = 14 г/моль, O = 16 г/моль):

Масса HNO3 = Количество молей HNO3 * Молярная масса HNO3 Масса HNO3 = (8 г смеси) / 63 г/моль = примерно 0,127 моль HNO3

Теперь мы можем найти количество молей железа:

Моля железа (Fe) = (0,127 моль HNO3) / 8 ≈ 0,016 моль Fe

И, наконец, найдем массу железа в смеси, используя молярную массу железа (Fe), которая составляет примерно 56 г/моль:

Масса Fe = Количество молей Fe * Молярная масса Fe Масса Fe = 0,016 моль * 56 г/моль ≈ 0,896 г

Итак, масса железа в смеси составляет примерно 0,896 г.