Question

Смесь медных и железных стружек массой 1,12 г обработали избытком соляной кислоты. При этом выделилось 0,112 л водорода (н.у.). Рассчитайте массовую долю каждого из металлов в смеси.

Answer 1

Решение:
Медь с соляной кислотой не реагирует, а железо - реагирует, образуя при этом хлорид железа и водород, о котором говорится в задаче.
$2Fe + 6HCl -> 2FeCl_3 + 3H_2$
Найдем количество вещества водорода:
$n(H_2) = 1,12 / 22,4 = 0,05$
Находим соотношение количества веществ водорода к железу по их коэффициентам в уравнении:
$\frac{n(H_2)}{n(Fe)} = \frac{3}{2}; n(Fe) = 0,05 * 1,5 = 0,075$
Найдем массу железа:
$m(Fe) = 0,075 * 56 = 4,2$(г)
Соответственно, массовая доля железа в смеси равна:
$\omega(Fe) = \frac{4,2}{11,2} * 100 = 37,5\%$
А массовая доля меди в смеси равна:
$\omega(Cu) = 100\% - \omega(Fe) \\ \omega(Cu) = 100\% - 37,5\% = 62,5\%$
Ответ: $\omega(Fe) = 37,5\%; \omega(Cu) = 62,5\%$

Answer 2

Массовая доля каждого из металлов в смеси может быть рассчитана с использованием закона сохранения массы и данных о выделившемся объеме водорода.

Дано:

- Масса смеси медных и железных стружек: 1,12 г - Объем выделившегося водорода (н.у.): 0,112 л

Решение:

1. Найдем количество вещества водорода, используя уравнение состояния идеального газа: - По уравнению состояния идеального газа, моль газа можно выразить через его объем и молярный объем: ``` n = V / Vm ``` где n - количество вещества (моль), V - объем газа (л), Vm - молярный объем (л/моль). - Молярный объем водорода при нормальных условиях (н.у.) равен 22,4 л/моль. - Подставим известные значения: ``` n = 0,112 л / 22,4 л/моль = 0,005 моль ```

2. Рассчитаем массу каждого из металлов в смеси: - По закону сохранения массы, масса каждого из металлов равна массе смеси, умноженной на его массовую долю. - Пусть массовая доля меди в смеси равна x, тогда массовая доля железа будет (1 - x). - Подставим известные значения: ``` Масса меди = 1,12 г * x Масса железа = 1,12 г * (1 - x) ```

3. Рассчитаем массовую долю каждого из металлов: - Массовая доля металла равна отношению его массы к общей массе смеси. - Подставим известные значения: ``` Массовая доля меди = (Масса меди / Масса смеси) * 100% Массовая доля железа = (Масса железа / Масса смеси) * 100% ```

Результаты:

- Массовая доля меди в смеси: x% - Массовая доля железа в смеси: (1 - x)%

Пожалуйста, уточните значение массовой доли меди в смеси, чтобы я могу рассчитать массовую долю железа.