Question

Помогите решить расчётную задачу: 30г сплава меди с цинком обработали раствором серной кислоты. При этом получили 4,4л водорода(н.у). Вычислите массовую долю металлов в сплаве. ответ должен получится 42.7% Zn и 57.3% Cu

Answer 1

Дано:
m(Cu+Zn) = 30 r
V(H2) = 4,4 л
Найти:
ω(Cu)-?
ω(Al)-?

Решение.
Медь находится в электрохимическом ряду после водорода, поэтому в реакции с серной кислотой она не будет вытеснять водород,а с разбавленной серной кислотой вообще реагировать не будет. Поэтому в реакцию вступит алюминий.

Mr(Al)=65
Mr(Cu) = 64
Vm = 22,4 л/моль
n(H2) = V(H2)/Vm = 4,4 л/22,4 л/моль = 0,1964 моль
Составляем уравнение химической реакции (УХР):
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Из УХР видно, что n(Zn) = n(H2)
n(Zn) = 0,1964 моль
m(Zn) = n(Zn)*M(Zn) = 0,1964 моль*65 г/моль = 12,768 г ≈12.8 г
m(Cu) = m(Zn+Cu) - m(Zn) = 30 г - 12,8 г = 17,2 г
ω(Zn) = m(Zn)/(m(Zn+Cu)) = 12,8 г/30 г = 0,42666 или 42,7%
ω(Сu) =  100% - 42,7% = 57,3%
Ответ: 42,7% Zn; 57,3% Cu

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно использовать химические уравнения реакции и законы сохранения массы.

Сначала составим уравнение реакции. В данном случае, цинк (Zn) реагирует с серной кислотой (H2SO4) и образует соль цинка и водород (H2). Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Согласно данной задаче, получено 4,4 литра водорода при нормальных условиях (н.у). Для дальнейших расчетов, нужно перевести объем водорода в массу. Для этого используем соотношение:

1 моль H2 = 2 грамма

Теперь рассчитаем массу водорода:

Масса H2 = 4,4 л * (2 г / 1 л) = 8,8 г

Согласно уравнению реакции, 1 моль Zn реагирует с 1 моль H2, тогда масса цинка (Zn) будет равна массе водорода (H2) – 8,8 г.

Теперь рассчитаем массу меди (Cu) в сплаве. Изначально в сплаве было 30 г, и из этого общего количества нужно вычесть массу цинка (Zn).

Масса Cu = Общая масса сплава - Масса Zn = 30 г - 8,8 г = 21,2 г

Теперь можем рассчитать массовую долю каждого металла в сплаве:

Массовая доля Zn = (Масса Zn / Общая масса сплава) * 100% = (8,8 г / 30 г) * 100% ≈ 29.33%

Массовая доля Cu = (Масса Cu / Общая масса сплава) * 100% = (21,2 г / 30 г) * 100% ≈ 70.67%

Таким образом, массовая доля металлов в сплаве составляет примерно 29.33% цинка и 70.67% меди.

Однако, это значение не совпадает с вашим ожидаемым ответом 42.7% Zn и 57.3% Cu. Возможно, в задаче содержится дополнительная информация или условие, которое не учтено при расчетах. Пожалуйста, проверьте все данные и условия задачи еще раз.