Question

Газ, полученный при взаимодействии железа массой 2,24 г и соляной кислоты объёмом 77,68 мл с массовой долей хлороводорода 7,3% (р=1,03г/мл) пропущен через трубку, содержащую оксид меди(||) массой 6,40 г при нагревании. Какие вещества находятся в трубке после реакции, и какой объём раствора азотной кислоты с w(HNO3)=32% (p=1,2г/мл) нужен для их растворения. РЕЕЕБЯТКИИ, ПОМОГИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА

Answer 1

2НCI + Fe = FeCI2 + H2

CuO + H2 = Cu + H2

3Cu + 8HNO3 = Cu(HNO3) + 2NO + 4H2O

mр-ра(HCI) = 77.68*1.03 = 80.1(г)

М(НСI) =36.5г/моль

n(HCI) = 2 х 5.84/36.5 = 0.16 моль

n(Fe) = 2.24/56 = 0.04 (моль)

Расчет ведем по недостатку

n(Fe)= (H2)= 0.04 моль

n(CuO) = 6.40/80 = 0.08 (моль)

Расчет также по недостаткку

n(H2)= n(Cu)=0.04 (моль)

n(HNO3) = 0.04*8/3 = 0.11 (моль)

М(НNO3) = 63г/моль

m(HNO3) = 0.11*63 = 6.93(г)

mр-ра(НNO3) = 6.93/0.32 = 21.6(г)

Vр-ра(HNO3) = 21.6/1.2 = 18(мл)

Answer 2

Давайте разберем по шагам:

1. Сначала рассмотрим реакцию между железом (Fe) и соляной кислотой (HCl): Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2↑

   Рассчитаем количество полученного газа (водорода - H2) при данной реакции. Молярная масса Fe = 55.85 г/моль Молярная масса HCl = 1.01 г/моль + 35.45 г/моль = 36.46 г/моль

   2,24 г Fe / 55.85 г/моль = 0,04 моль Fe 7,3% HCl означает, что в 100 г раствора содержится 7,3 г HCl. Масса HCl в растворе: 0,073 * 77,68 г = 5,67 г Количество HCl в моль: 5,67 г / 36.46 г/моль = 0,155 моль HCl

   По уравнению реакции, 1 моль Fe реагирует с 2 молями HCl и образует 1 моль H2. Таким образом, 0,04 моль Fe образует 0,08 моль H2.

2. Теперь, когда у нас есть количество газа (H2), который образуется, рассмотрим реакцию между оксидом меди (II) (CuO) и водородом: CuO + H2 -> Cu + H2O

   Молярная масса CuO = 63.55 г/моль Молярная масса H2 = 2.02 г/моль

   Масса CuO = 6.40 г Количество молей CuO = 6.40 г / 63.55 г/моль ≈ 0.1 моль CuO

   По уравнению реакции, 1 моль CuO реагирует с 1 молью H2 и образует 1 моль Cu. Таким образом, 0.1 моль CuO требует 0.1 моль H2.

3. Поскольку реакция между Fe и HCl требует 0.08 моль H2, а реакция между CuO и H2 требует 0.1 моль H2, значит, реакция между Fe и HCl ограничивает количество H2.

4. Посчитаем, сколько массы HNO3 необходимо для растворения получившихся веществ (FeCl2 и Cu): Поскольку количество молей Cu и FeCl2 одинаково (равно 0.04 моль каждого), они растворятся в одном объеме азотной кислоты.

   Масса FeCl2 = 0,04 моль * (55.85 г/моль + 2 * 35.45 г/моль) = 0,04 моль * 126.75 г/моль ≈ 5,07 г Масса Cu = 0,04 моль * 63.55 г/моль ≈ 2,54 г

   Общая масса веществ: 5,07 г + 2,54 г ≈ 7,61 г

   Теперь рассчитаем объем азотной кислоты (HNO3) с массовой долей 32%, необходимый для растворения 7,61 г веществ. Обозначим этот объем за V мл.

   Масса HNO3 в растворе: 0,32 * V мл * 1,2 г/мл = 1,44 * V г

   Так как масса вещества (7,61 г) должна быть равна массе HNO3 в растворе (1,44 * V г), то:

   1,44 * V = 7,61

   Отсюда:

   V ≈ 7,61 / 1,44 ≈ 5,29 мл

   Таким образом, для растворения образовавшихся веществ требуется примерно 5,29 мл 32%-ного раствора азотной кислоты.

5. Ответ: В трубке после реакции находятся FeCl2 и Cu, и для растворения этих веществ потребуется примерно 5,29 мл 32%-ного раствора азотной кислоты.