Question

Механическая смесь порошков диоксида кремния, цинка, меди, оксида меди (II) массой 40 г, обработана избытком соляной кислоты. Выделилось 6,72 л (н.у.) газа, а масса нерастворившегося осадка 8,4 г. Определите массовую долю (%) оксида меди в исходной смеси. В ответе дайте число с точностью до целого.

Answer 1

Zn+HCI=ZnCI2+H2
M(Zn)=65г/моль
n(H2)=6,72/22,4=0,3моль
nZn:nH2=1:1
n(Zn)=0,3моль
m(Zn)=0,3*65=19,5г
m(CuO))=40-19,5-8,4=12,1г
w(CuO)=12,1*100/40=30,25%=30%

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо использовать закон пропорций в химии. Представим реакцию образования газа и осадка: CuO + 4HCl -> CuCl2 + 2H2O + Cl2 В данной реакции одна молекула оксида меди реагирует с 4 молекулами соляной кислоты, образуя молекулу хлорида меди(II), две молекулы воды и молекулу хлора. Соответственно, мольный коэффициент реагента (CuO) равен 1. Масса оксида меди в исходной смеси равна 40 г. Молярная масса оксида меди (CuO) = масса / количество вещества Молярная масса CuO = 40 г / 1 моль = 40 г/моль Масса нерастворившегося осадка = 8,4 г Массовая доля оксида меди (в процентах) = (масса оксида меди / масса исходной смеси) * 100% Так как из реакции видно, что одна молекула оксида меди образует одну молекулу хлорида меди(II), молекулярная масса CuO равна молекулярной массе CuCl2. Молекулярная масса CuCl2 = 2 * (масса меди (63,546 г/моль) + масса хлора (35,453 г/моль)) = 2 * (63,546 + 35,453) г/моль = 2 * 99,999 г/моль ≈ 200 г/моль Молекулярная масса CuO = 200 г/моль Молекулярная масса CuO / молекулярная масса CuO = 40 г / 200 г/моль = 0,2 моль Так как в реакции одна молекула CuO реагирует с 4 молекулами HCl, количество молекул CuO равно 0,2 моль. Количество газа, выделившегося при реакции, можно определить по формуле идеального газа: V = n * 22,4 л, где V - объем газа (н.у.), n - количество молей газа. Объем газа (н.у.) = 6,72 л Количество молей газа = объем газа (н.у.) / 22,4 л/моль = 6,72 л / 22,4 л/моль ≈ 0,3 моль Так как одна молекула CuO образует одну молекулу хлорида меди(II) и две молекулы воды, количество молекул CuO равно количеству молекул CuCl2. Количество молекул CuO = 0,3 моль Масса CuO = количество молекул CuO * молярная масса CuO Масса CuO = 0,3 моль * 40 г/моль = 12 г Массовая доля оксида меди в исходной смеси = (масса CuO / масса исходной смеси) * 100% Массовая доля оксида меди в исходной смеси = (12 г / 40 г) * 100% = 30% Ответ: массовая доля оксида меди в исходной смеси равна 30%.