Question

Смесь меди и цинка обработали избытком соляной кислоты. В результате был собран газ объемом 4,48 дм3 (н.у.),а масса нерастворившегося твердого вещества составила 7,68 г. Рассчитайте массовые доли металлов в исходной смеси.

Answer 1

Zn + 2HCl  =  ZnCl2 + H2
Cu + HCl - реакция не идет
4,48 дм3 = 4,48 л
Vm=22,4 л/моль
n(H2)=4,48/22,4=0,2 моль 
n(Zn)=n(H2)=0,2 моль
M(Zn)=65 г/моль
m(Zn)=65х0,2=13 г
m(Cu)=7,68 г
m(смеси)=13+7,68=20,68 г
w(Zn)=13/20,68х100=62,9 %
w(Cu)=100-62,9=37,1 % 

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно определить массовые доли меди (Cu) и цинка (Zn) в исходной смеси. Давайте разберемся с данными:

1. Объем собранного газа (нормальные условия) составил 4,48 дм³. Под нормальными условиями (н.у.), 1 моль газа занимает примерно 22,4 литра, или 0,0224 дм³. Таким образом, объем собранного газа в молях можно выразить следующим образом:

   $n = \frac{4,48 \, \text{дм}³}{0,0224 \, \text{дм}³/\text{моль}} = 200 \, \text{моль}$.

2. Масса нерастворившегося твердого вещества составила 7,68 грамма.

Теперь мы можем использовать закон сохранения массы и закон постоянных пропорций, чтобы рассчитать массовые доли меди и цинка.

Поскольку медь (Cu) и цинк (Zn) образуют соответствующие соли (сульфаты или хлориды) в реакции с соляной кислотой, масса образовавшихся солей будет равна массе меди и цинка в исходной смеси. Масса меди и цинка в соли можно рассчитать следующим образом:

Масса Cu + Масса Zn = 7,68 г

Теперь мы знаем массовые соотношения меди и цинка в соли, и можем рассчитать их массовые доли.

Допустим, массовая доля меди в соли составляет x, а массовая доля цинка - (1 - x). Исходя из таблицы массовых чисел атомов, массовая массовая масса меди (Cu) составляет примерно 63,5 г/моль, а цинка (Zn) - примерно 65,4 г/моль.

Тогда:

Масса Cu = x * 63,5 г/моль Масса Zn = (1 - x) * 65,4 г/моль

Теперь мы можем записать уравнение для массовых долей:

x * 63,5 г/моль + (1 - x) * 65,4 г/моль = 7,68 г

Решим это уравнение для x:

63,5x + 65,4 - 65,4x = 7,68

-1,9x = -57,72

x = 57,72 / 1,9 ≈ 30,38

Таким образом, массовая доля меди (Cu) в исходной смеси составляет около 30,38%, а массовая доля цинка (Zn) составляет (100% - 30,38%) ≈ 69,62%.