Question

На 1,3 кг медно-магниевого сплава подействовали избытком разбавленной серной кислоты,при этом образовалось 0,224 м3 газа (ну) .определите % содержание меди в сплаве

Answer 1

Соответственно Cu-Mg+H2SO4=MgSO4+H2+Cu т.к. Cu не способна заместить водород.
Значит,найти массу меди можно путем составления пропорции. Для этого находим
кол-во вещества водорода:
n=V(H2)/V(молярный)=0,224м^3/22,4м^3/кмоль=0,01 киломоль=10 моль
Затем находим массу водорода:
m(H2)=M×n=10 моль×2г/моль=20г
Составляем пропорцию и находим массу меди в один моль:
x-масса меди
х/1 моль=20г/10моль
2г-масса меди
Затем находим процент массы меди
к общей массе сплава:
m(меди)/m(сплава)=2г/1300г=0,0015 или 0,15%

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно использовать законы сохранения массы и объема в химических реакциях.

Известно, что при действии избытка разбавленной серной кислоты на медно-магниевый сплав образуется газ. По закону Вейля-Люссака-Гей-Люссака объемные отношения реагирующих газов в химической реакции (при постоянных условиях) соответствуют коэффициентам их стехиометрических уравнений.

Уравнение реакции между медно-магниевым сплавом (CuMg) и серной кислотой (H2SO4) может быть записано как:

CuMg + H2SO4 → CuSO4 + MgSO4 + H2↑.

Из уравнения видно, что при образовании одного молекулы газа (H2) образуется одна молекула медного иона (Cu2+) в сульфате меди (CuSO4). Поэтому объем газа будет пропорционален количеству меди в медно-магниевом сплаве.

Известно, что образовалось 0,224 м3 газа (H2). Теперь нужно выразить массу меди в сплаве через объем газа и молярную массу меди.

Молярная масса меди (Cu) ≈ 63,55 г/моль.

Масса меди (Cu) = молярная масса × количество молей = молярная масса × количество частиц (атомов) меди.

Количество частиц меди равно числу атомов меди в одной молекуле CuSO4, то есть 1 атом меди.

Таким образом, масса меди в сплаве составит:

Масса меди = молярная масса меди × количество молей = молярная масса меди × объем газа / объем молекулы газа.

Масса меди = 63,55 г/моль × (0,224 м3 / 22,4 л/моль) ≈ 0,639 г.

Исходно было 1,3 кг медно-магниевого сплава. Следовательно, массовая доля меди в сплаве составляет:

% содержание меди = (масса меди / масса сплава) × 100% = (0,639 г / 1300 г) × 100% ≈ 0,0492%.

Таким образом, содержание меди в медно-магниевом сплаве составляет примерно 0,0492%.