Question

Смесь железных и медных опилок массой 11,2 г обработали разбавлены раствором серной кислоты, при этом выделилось 2,24 дм^3 газа (н.у.). Вычисли массовые доли металлов в смесь.

Answer 1

Ответ:

w(Fe) = 50%

w(Cu) = 50%

Объяснение:

С раствором кислоты будет взаимодействовать только железо

$Fe + H_2SO_4 = FeSO_4 + H_2$

Считаем массу железа, которое вступило в реакцию

$m(Fe) = \dfrac{V(H_2) \cdot M(Fe)}{V_M} = \dfrac{2.24 \cdot 56}{22.4} = 5.6\;g$

Если железа в смеси 5.6 г, то и меди там тоже 5.6 г, а это значит, что смесь на 50% состоит из железа и на 50% из меди

Answer 2

Для вычисления массовых долей железа и меди в смеси опилок, сначала определим количество вещества газа (в данном случае, диоксида серы) выделившегося при реакции. Мы знаем, что объем газа составил 2,24 дм³ при нормальных условиях (н.у.), что соответствует 22,4 л (1 моль газа при н.у.). Теперь мы можем использовать закон Дальтона для вычисления мольного объема газа.

n = V / Vm

где: n - количество вещества (в молях), V - объем газа (в литрах), Vm - мольный объем газа при н.у., который равен 22,4 л/моль.

n = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль диоксида серы (SO2).

Теперь мы знаем количество молей диоксида серы в реакции. Рассмотрим уравнение реакции с серной кислотой:

Fe + Cu + 2H2SO4 -> FeSO4 + CuSO4 + 2H2O + SO2

Из уравнения видно, что каждый моль диоксида серы (SO2) образуется из реакции с одним молем железа (Fe). Таким образом, в нашем случае образуется 0,1 моль железа (Fe).

Молярная масса железа (Fe) равна приблизительно 55,85 г/моль, а меди (Cu) - около 63,55 г/моль.

Теперь мы можем вычислить массы железа и меди в смеси:

Масса железа (Fe) = 0,1 моль * 55,85 г/моль = 5,585 г Масса меди (Cu) = Общая масса смеси - Масса железа Масса меди (Cu) = 11,2 г - 5,585 г = 5,615 г

Теперь мы можем вычислить массовые доли металлов в смеси:

Массовая доля железа = (Масса железа / Общая масса смеси) * 100% Массовая доля железа = (5,585 г / 11,2 г) * 100% ≈ 49,87%

Массовая доля меди = (Масса меди / Общая масса смеси) * 100% Массовая доля меди = (5,615 г / 11,2 г) * 100% ≈ 50,13%

Таким образом, массовая доля железа в смеси составляет примерно 49,87%, а массовая доля меди - примерно 50,13%.