Question

15,075 г смеси железа, алюминия и оксида меди (II) подвергли восстановлению водородом. При дальнейшей обработке реакционной массы соляной кислотой выделилось 6,72 л газа (н. у.), а при обработке концентрированной азотной кислотой — 2,24 л газа (н. у.). Определить массовые доли веществ в исходной смеси.

Answer 1

Ответ:

Ну как-то так  :

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей пошагово:

1. Сначала определим количество газа, выделившегося при обработке соляной кислотой (HCl): Объем газа (н.у.) = 6.72 л

2. Затем определим количество газа, выделившегося при обработке концентрированной азотной кислотой (HNO3): Объем газа (н.у.) = 2.24 л

3. По объемам выделившихся газов можно определить их количество в молях с использованием условий нормальных условий (н.у.). Под нормальными условиями температура составляет 0°C (273.15 K), а давление 1 атмосфера.

4. Далее, исходя из мольных соотношений в реакциях, можно определить, какие соединения дали эти газы.

5. Затем, зная массу исходной смеси и выделившихся газов, можно определить массовые доли железа, алюминия и оксида меди (II) в исходной смеси.

Нам нужно рассмотреть реакции, которые могли бы привести к выделению газов:

1. Реакция соляной кислоты с металлами: 2HCl + Fe -> FeCl2 + H2 6HCl + 2Al -> 2AlCl3 + 3H2

2. Реакция азотной кислоты с металлами: 3HNO3 + Fe -> Fe(NO3)3 + 3H2O + NO 8HNO3 + 2Al -> 2Al(NO3)3 + 3H2O + 2NO

По объему выделенных газов можно определить, какие из этих реакций имели место:

Объем H2 (н.у.): 6.72 л Объем NO (н.у.): 2.24 л

Сравним объемы газов и реакционные соотношения. Так как объемные коэффициенты в реакциях равны, можно предположить, что оба газа образовались одинаковыми количествами. Таким образом, вероятно, оба газа образовались из реакции соляной кислоты с металлами.

Теперь рассмотрим реакцию: 2HCl + Fe -> FeCl2 + H2

В этой реакции образуется 1 моль H2 на 2 моля HCl. Значит, количество молей H2 равно половине количества молей HCl, выделенного из 6.72 л H2. Аналогично, количество молей Fe равно половине количества молей HCl.

Теперь у нас есть количество молей Fe, которое соответствует массе Fe в исходной смеси.

6.72 л HCl * (1 моль H2 / 22.41 л) * (1 моль Fe / 2 моль H2) = 0.15 моль Fe

Молярная масса Fe = 55.85 г/моль, поэтому масса Fe = 0.15 моль * 55.85 г/моль = 8.38 г

Теперь, вычитая массу железа, мы можем найти общую массу оставшихся компонентов (алюминия и оксида меди):

Масса оставшихся компонентов = Исходная масса - Масса Fe = 15,075 г - 8.38 г = 6.695 г

Обработка соляной кислотой вызывает образование H2. Таким образом, алюминий и оксид меди (II) скорее всего остаются нереагировавшими.

Теперь мы можем вычислить массовые доли компонентов:

Массовая доля Fe = (Масса Fe / Исходная масса) * 100% = (8.38 г / 15,075 г) * 100% ≈ 55.66%

Массовая доля Al и CuO = (Масса оставшихся компонентов / Исходная масса) * 100% = (6.695 г / 15,075 г) * 100% ≈ 44.34%

Таким образом, массовые доли веществ в исходной смеси примерно следующие:

• Железо (Fe): ~55.66%
• Алюминий (Al) и оксид меди (II) (CuO): ~44.34%