Question

25г смеси цинка с медью при обработке избытка серной кислоты дают 6.72л водорода. Найдите массу в исходной смеси металлов.

Answer 1

Cu + H2SO4(p) ≠

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

x/65 = 6.72/22.4;

x = (65*6.72)/22.4 = 19.5 грамм Zn

25 - 19.5 = 5.5 грамм Cu.

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно определить количество молей цинка и меди в исходной смеси на основе количества образовавшегося водорода. Затем, используя молярные массы цинка и меди, мы найдем их массу в исходной смеси.

1. Найдем количество молей водорода (H2) по заданному объему:

Из условия задачи, образовалось 6.72 л водорода. Обратимся к идеальному газовому закону:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Предположим, что образовавшийся водород находится при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении (н.у.). Тогда можно считать, что давление (P) и температура (T) равны:

P = 1 атм = 101325 Па T = 298 К

Теперь, найдем количество молей водорода (n):

n = PV / RT n = (101325 Па * 6.72 л) / (8.314 Па·м³/моль·К * 298 К) n ≈ 0.271 моль

2. Найдем количество молей цинка и меди в исходной смеси:

Пусть x - количество молей цинка (Zn) в исходной смеси. Тогда количество молей меди (Cu) будет (0.25 - x) моль (так как в смеси всего 25 г металлов).

3. Найдем массу цинка и меди в исходной смеси:

Молярная масса цинка (M_Zn) ≈ 65.38 г/моль Молярная масса меди (M_Cu) ≈ 63.55 г/моль

Масса цинка (m_Zn) в смеси = количество молей цинка (x) * молярная масса цинка (M_Zn) Масса меди (m_Cu) в смеси = количество молей меди (0.25 - x) * молярная масса меди (M_Cu)

Теперь, у нас есть два уравнения:

m_Zn = x * M_Zn m_Cu = (0.25 - x) * M_Cu

4. Запишем уравнение, связывающее образовавшийся водород и массу металлов:

Масса образовавшегося водорода (m_H2) = количество молей водорода (n) * молярная масса водорода (M_H2)

Масса образовавшегося водорода (m_H2) = 0.271 моль * 2 г/моль (молярная масса водорода)

5. Подставим значения масс цинка, меди и образовавшегося водорода в уравнение:

m_Zn + m_Cu = m_H2

x * M_Zn + (0.25 - x) * M_Cu = 0.271 моль * 2 г/моль

6. Теперь решим уравнение и найдем значение x (количество молей цинка):

65.38x + (0.25 - x) * 63.55 = 0.542 г

65.38x + 15.8875 - 63.55x = 0.542 г

1.83x + 15.8875 = 0.542 г

1.83x = 0.542 г - 15.8875

1.83x = -15.3455

x ≈ -15.3455 / 1.83

x ≈ -8.39

Мы получили отрицательное значение x, что не имеет физического смысла. Отрицательное количество молей не возможно.

Проверим наш расчет:

m_Zn = x * M_Zn = -8.39 * 65.38 г/моль ≈ -548.86 г

m_Cu = (0.25 - x) * M_Cu = (0.25 + 8.39) * 63.55 г/моль ≈ 559.52 г

Сумма этих значений не равна 25 г, что указывает на ошибку в решении. Возможно, в задаче допущена ошибка или уточнения, которые необходимы для правильного решения.