Question

Используя метод электронно-ионного баланса, составьте уравнения реакций: A) NH3•H2O +Br2= B) Na3MnO4+HCl= MnCl2… C) CrCl3+ HClO4+H2O= Задача: При взаимодействии железных и медных опилок с разбавленой серной кислотой выделилось 8,96 л газа (н.у.). При обработке такого же образца концентрированной азотной кислотой образовалась соль, при термическом разложении которой выделяется 11,2 л газа (н.у.). Определите массовую долю меди в смеси.

Answer 1

4,48 л газа при нормальныз условиях - 4.48/22.4=0.2 моль
8,96 л газа при нормальныз условиях - 8.96/22.4=0.2 моль

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

5Fe + 3HNO3(конц) + 15HNO3 = 5Fe(NO3)3 + 3/2N2(газ) + 9H2O

AL + HNO3(конц) + HNO3 = реакция не идет

С серной кислотой:

Cu + H2SO4(разбав) = реакция не идет

Fe + H2SO4(разбав) = FeSO4 + H2(газ)

2AL + 3H2SO4(разбав) = AL2(SO4)3 + 3H2(газ)

Исходя из коэффициентов в уравнении реакций можно составить систему уравнений

Система уравнений
m(Fe)+m(Cu)+m(Al)=20,4 г
m(Fe)/M(Fe)+1,5*m(Al)/M(Al)=0,4 моль - для реакции с серной кислотой
2*m(Cu)/M(Cu)+0,3*m(Fe)/M(Fe)=0,2 моль - для реакции с азотной кислотой

M(Fe)=56
M(Cu)=64
M(Al)=26

Решив эту систему уравнений можно найти массу металлов
m(Fe)=13,6 г
m(Al)=2,7 г
m(Cu)=4,1 г

Чтобы определить массовую концентрацию каждого металла нужно массу каждого металла разделить на общую
w(Fe)=m(Fe)/20,4 *100% =67%
....
и т.д.

Вроде правильно.

Удачи!

Answer 2

Давайте рассмотрим каждое уравнение поочередно:

A) \(NH_3 \cdot H_2O + Br_2 = \)

Сначала определим степень окисления каждого элемента: - Степень окисления азота в \(NH_3\) равна -3. - Степень окисления брома в \(Br_2\) равна 0. - Степень окисления водорода в \(H_2O\) равна +1. - Степень окисления брома в продукте будет -1, так как он замещается водородом.

Теперь можем составить уравнение реакции:

\[NH_3 \cdot H_2O + Br_2 \rightarrow NBr_3 + 3HBr\]

B) \(Na_3MnO_4 + HCl = MnCl_2 + \)

Степень окисления марганца в \(Na_3MnO_4\) равна +7, а в \(MnCl_2\) - +2. Следовательно, марганец восстанавливается:

\[3Na_3MnO_4 + 8HCl \rightarrow 3MnCl_2 + 3NaCl + 4H_2O\]

C) \(CrCl_3 + HClO_4 + H_2O = \)

Степень окисления хрома в \(CrCl_3\) равна +3, а в \(HClO_4\) - +7. В результате окисления хрома получаем:

\[2CrCl_3 + 6HClO_4 \rightarrow 2Cr(ClO_4)_3 + 6HCl\]

Теперь рассмотрим задачу:

При взаимодействии железных и медных опилок с разбавленной серной кислотой выделилось 8,96 л газа (н.у.). При обработке такого же образца концентрированной азотной кислотой образовалась соль, при термическом разложении которой выделяется 11,2 л газа (н.у.). Определите массовую долю меди в смеси.

Давайте представим, что весь выделившийся газ - \(H_2\). Тогда по уравнению реакции с серной кислотой:

\[Fe + H_2SO_4 \rightarrow FeSO_4 + H_2\]

Молярная масса \(H_2 = 2 \, \text{г/моль}\), следовательно, масса газа \(8,96 \, \text{л} \times \frac{2 \, \text{г}}{22.4 \, \text{л}} = 0,8 \, \text{г}\).

Теперь по уравнению реакции с азотной кислотой:

\[Cu + 4HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2H_2O + 2NO_2\]

Молярная масса \(Cu(NO_3)_2 = 187 \, \text{г/моль}\), следовательно, масса соли \(11,2 \, \text{л} \times \frac{187 \, \text{г}}{22.4 \, \text{л}} = 93,5 \, \text{г}\).

Таким образом, массовая доля меди в смеси:

\[ \text{Массовая доля меди} = \frac{\text{Масса меди}}{\text{Масса смеси}} \times 100\]

\[ \text{Массовая доля меди} = \frac{93,5 \, \text{г}}{93,5 \, \text{г} + 0,8 \, \text{г}} \times 100 \approx 99\%\]

Следовательно, массовая доля меди в смеси составляет примерно 99%.