Question

Сплав серебра и меди массой 26.3 г растворили в конц. азотной кислоте, раствор выпарили, а остаток прокалили.при этом выделилось 26.8г газа.Каковы массовые доли металлов в сплаве.​

Answer 1

Ответ:

Для решения этой задачи воспользуемся законом Лавуазье, согласно которому масса вещества, превращающегося в продукты реакции, равна массе этих продуктов.

Из условия задачи следует, что все металлы в сплаве растворились в азотной кислоте и превратились в нитраты, а оставшийся после выпаривания раствора остаток был прокаливанием превращен в оксиды металлов. При этом образовалось 26.8 газа, который, согласно закону Лавуазье, образовался при окислении меди до оксида меди.

Массовая доля серебра в сплаве обозначается как x, а массовая доля меди как (1-x). Тогда массы серебра и меди в сплаве будут соответственно равны 26.3x и 26.3(1-x).

Масса образовавшегося газа равна массе кислорода, который был отделен от меди при окислении, и может быть выражена с помощью молекулярных масс их соединений:

26.8 г = (масса меди в сплаве - масса оксида меди) / молекулярная масса оксида меди * 2 + масса кислорода / молекулярная масса кислорода

Молекулярная масса оксида меди (CuO) равна 63,5 + 16 = 79,5 г/моль, а молекулярная масса кислорода (O2) равна 2 * 16 = 32 г/моль. Подставляя значения, получим:

26.8 г = (26.3(1-x) - 79.5x/2) / 79.5 * 2 + масса кислорода / 32

26.8 г = 26.3 - 52.7x/79.5 + масса кислорода / 32

Поскольку окисление меди приводит к образованию двух молей оксида меди на одну молекулу кислорода, то масса кислорода равна половине массы образовавшегося газа:

масса кислорода = 26.8 / 2 = 13.4 г

Подставляя это значение, получим:

26.8 г = 26.3 - 52.7x/79.5 + 13.4 / 32

26.8 г = 26.3 - 52.7x/

Объяснение:

Answer 2

Давайте разберемся с этим химическим процессом.

1. Состав сплава до реакции: - Масса сплава = 26.3 г

2. Реакция с азотной кислотой: - Сплав серебра и меди (Ag + Cu) + HNO₃ → AgNO₃ + Cu(NO₃)₂ + H₂

3. Выпаривание раствора: - Раствор AgNO₃ и Cu(NO₃)₂ испаряется, оставляя Ag и Cu(NO₃)₂.

4. Прокаливание остатка: - Cu(NO₃)₂ разлагается на CuO, NO₂ и O₂. Реакция: 2Cu(NO₃)₂ → 2CuO + 4NO₂ + O₂

5. Образование газа: - Образование газа H₂: 3H₂ → 3/2N₂ + 3H₂O

6. Измерение выделившегося газа: - Масса выделившегося газа = 26.8 г

Теперь, чтобы определить массовые доли металлов в сплаве, давайте следуем последовательности шагов:

1. Находим количество молей H₂ (газа) по его массе:

Используем уравнение идеального газа: \( n = \frac{m}{M} \)

где \( m \) - масса газа (26.8 г), \( M \) - молярная масса H₂ (2 г/моль).

\[ n_{H₂} = \frac{26.8 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 13.4 \, \text{моль H₂} \]

2. Находим количество молей металлов (Ag + Cu) в сплаве:

Так как газ выделяется от сплава Ag и Cu, и стоит учесть, что 3 молекулы H₂ образуются из 1 молекулы сплава, то:

\[ n_{\text{сплава}} = 3 \cdot n_{H₂} = 3 \cdot 13.4 \, \text{моль} = 40.2 \, \text{моль сплава} \]

3. Находим массовые доли Ag и Cu в сплаве:

Теперь используем массу сплава (26.3 г) и количество молей сплава (40.2 моль) для расчета массовых долей каждого металла.

Массовая доля серебра (Ag):

\[ \text{Массовая доля Ag} = \frac{\text{Молярная масса Ag} \cdot n_{Ag}}{\text{Масса сплава}} \]

Молярная масса Ag ≈ 107.87 г/моль.

\[ \text{Массовая доля Ag} = \frac{107.87 \cdot n_{Ag}}{26.3} \]

Массовая доля меди (Cu):

\[ \text{Массовая доля Cu} = \frac{\text{Молярная масса Cu} \cdot n_{Cu}}{\text{Масса сплава}} \]

Молярная масса Cu ≈ 63.55 г/моль.

\[ \text{Массовая доля Cu} = \frac{63.55 \cdot n_{Cu}}{26.3} \]

4. Суммируем массовые доли Ag и Cu:

\[ \text{Массовая доля Ag} + \text{Массовая доля Cu} = 1 \]

Теперь вы можете использовать эти уравнения для решения системы уравнений и определения массовых долей Ag и Cu в сплаве.