Question

8 г смесь железо и меди обработали концентрированной азотной кислотой и получили газ обьемом 3.6 л.масса железа?

Answer 1

Дано:

m(Fe + Cu)=8г.

V(газа)=3,6л

Vm=22,4л./моль

------------------------------------

m(Fe)-?

1. Концентрированная азотная кислота пассивирует железо и будет взаимодействовать только с медью.

2. Определим количество оксида азота(IV):

n(NO₂)=3,6л÷22,4л./моль=0,16моль

3. Запишем уравнение реакции:

Cu + 4HNO₃(конц.) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

3. Анализируем уравнение реакции: по уравнению 1моль меди и образовалось 2 моль оксида азота(IV).

4. Соотносим с количеством вещества по условию: образовалось 1,16моль оксида азота(IV), значит меди нужно  0,08моль.

6. Определим молярную массу меди и ее массу количеством вещества 0,08моль:

M(Cu)=64г./моль

m(Cu)=n(Cu)×M(Cu)=0,08моль×64г./моль=5,12г.

7. Определим массу железа в смеси:

m(Fe)=m(Fe + Cu)-m(Cu)=8г.-5,12г.=2,88г.

8. Ответ: масса железа в смеси 2,88г.

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы сохранения массы и объема газов. Уравнение реакции, описывающей реакцию железа с концентрированной азотной кислотой, может быть записано следующим образом:

\[ \text{Fe} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Fe(NO}_3\text{)}_2 + \text{NO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]

Согласно этому уравнению, каждый моль железа (Fe) соответствует одному молю газа \( \text{NO}_2 \). Таким образом, объем газа пропорционален количеству молей \( \text{NO}_2 \) в реакции.

Из условия задачи известен объем газа \( V = 3.6 \, \text{л} \). Мы также знаем, что газ - \( \text{NO}_2 \), поэтому масса \( \text{NO}_2 \) может быть найдена с использованием уравнения состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где \( P \) - давление, \( n \) - количество молей, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура в Кельвинах.

Поскольку у нас нет информации о давлении и температуре, давайте предположим стандартные условия (обычно 1 атмосфера и 273.15 K). Таким образом, мы можем использовать уравнение:

\[ n = \frac{PV}{RT} \]

Теперь, с учетом того, что каждый моль \( \text{NO}_2 \) соответствует одному молю железа в уравнении реакции, мы можем найти массу железа с учетом молярной массы железа.

Давайте выполним расчет:

1. Найдем количество молей \( \text{NO}_2 \): \[ n = \frac{PV}{RT} \]

2. Поскольку каждый моль \( \text{NO}_2 \) соответствует одному молю железа, количество молей железа равно количеству молей \( \text{NO}_2 \).

3. Найдем массу железа, используя массу одного моля железа и количество молей железа: \[ \text{масса железа} = n \times \text{молярная масса железа} \]

Замечание: Для точных результатов, давление и температура реакции следует уточнить из исходных данных или предположить стандартные условия.