Question

Задачка по химии. Прошу решать подробно.Заранее спасибо. Смесь хрома и железа массой 1,6 г полностью прореагировала с газом, выделившемся при электролизе 30,4 г 20-ти %-го раствора хлорида меди (2).Определите массовые доли металлов в смеси.

Answer 1

Дано:
m(смеси) = 1,6 г
m(p-pa CuCl2) = 30,4 г
ω(CuCl2)=20% или 0,2
Найти:
ω(Cr)=?
ω(Fe)=?
Решение.
m(CuCl2) = 30,4 г*0,2 = 6,08 г
M(CuCl2) = 135 г/моль
n=m/M
n(CuCl2) = 6.08 г/135 г/моль = 0,045 моль
CuCl2===> Cu + Cl2
Из УХР следует, что n(Cl2)=n(CuCl2) = 0,045 моль
m=n*M
M(Cl2) = 71 г/моль
m(Cl2)= 0,045 моль*71 г/моль = 3,2 г
Примем массу хрома за х г, а массу хлора, который прореагирует с хромом за у г, тогда масса железа равна (1,6-х) г, а масса хлора, которая прореагирует с железом - (3,2-у) г

M(Cr) = 52 г/моль
M(Fe) = 56 г/моль
M(Cl2)= 71 г/моль

х г       у г
2Cr + 3Cl2 = 2CrCl3 
104 г    213 г

(1.6-х) г   (3,2-у) г 
  2Fe  +   3Cl2 = 2FeCl3
112 г        213 г 
Составляем систему уравнений и находим массы хрома и железа:
213х=104у
213(1,6-х)=112(3,2-у)
Решив систему, находим, что х= m(Cr) = 0,44 г
m(Fe) = 1.6 г - 0,44 г = 1,16 г
ω(Сг) = 0,44 г/1,6 г*100% = 27,5%
ω(Fe) = 100%-27.5% = 72.5%
Ответ: 27,5% Cr и 72,5% Fe в смеси

Answer 2

С хлором взаимодействуют и хром, и железо с образованием хлоридов трехвалентных металлов:
1.CuCl2-Cu-Cl2
2.2Fe-3Cl2=2FeCl3
3.2Cr-3Cl2-2CrCl3
Определим количество вещества хлора, полученного при электролизе:

Answer 3

Давайте решим эту задачу по шагам.

1. Найдем количество вещества хлорида меди (II), образовавшегося при электролизе:

Масса хлорида меди (II) = 30.4 г Концентрация раствора хлорида меди (II) = 20% (0.2)

Найдем количество вещества хлорида меди (II):

\[ n_{CuCl_2} = \frac{m}{M} \] где \( m \) - масса вещества, \( M \) - молярная масса.

Молярная масса хлорида меди (II) (\(CuCl_2\)) = \(63.55 + 2 \times 35.45 = 134.45 \, \text{г/моль}\)

\[ n_{CuCl_2} = \frac{30.4 \, \text{г}}{134.45 \, \text{г/моль}} \approx 0.2265 \, \text{моль} \]

2. Найдем количество молекул \( CuCl_2 \) и, соответственно, количество молекул хлора (Cl2):

В \( CuCl_2 \) содержится 1 моль меди (Cu) и 2 молекул хлора (Cl2).

Количество молекул хлора (\( Cl_2 \)) = \( 0.2265 \, \text{моль} \times 2 = 0.453 \, \text{моль} \)

Так как каждая молекула \( Cl_2 \) состоит из двух атомов хлора, количество атомов хлора равно \( 0.453 \, \text{моль} \times 2 = 0.906 \, \text{моль} \).

3. Найдем количество молекул \( H_2 \), образовавшихся в результате электролиза воды:

Уравнение реакции электролиза воды: \( 2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2 \)

Количество молекул \( H_2 \) равно количеству молекул \( Cl_2 \) (по принципу сохранения массы):

Количество молекул \( H_2 \) = 0.453 моль

4. Найдем массу водорода (H2):

Масса молекулы \( H_2 \) = \( 2 \times 1.01 \, \text{г/моль} = 2.02 \, \text{г/моль} \)

Масса водорода = количество молекул \( H_2 \) \(\times\) масса молекулы \( H_2 \):

\[ m_{H_2} = 0.453 \, \text{моль} \times 2.02 \, \text{г/моль} \approx 0.915 \, \text{г} \]

5. Найдем массу железа (Fe) в смеси:

Масса смеси хрома и железа = 1.6 г

Масса железа = масса смеси - масса водорода:

\[ m_{Fe} = 1.6 \, \text{г} - 0.915 \, \text{г} = 0.685 \, \text{г} \]

6. Найдем массу хрома (Cr) в смеси:

Масса хрома = масса смеси - масса железа:

\[ m_{Cr} = 1.6 \, \text{г} - 0.685 \, \text{г} = 0.915 \, \text{г} \]

7. Найдем массовые доли металлов в смеси:

Массовая доля железа (\( w_{Fe} \)) = \(\frac{m_{Fe}}{m_{\text{смеси}}} \times 100\)

Массовая доля хрома (\( w_{Cr} \)) = \(\frac{m_{Cr}}{m_{\text{смеси}}} \times 100\)

\[ w_{Fe} = \frac{0.685 \, \text{г}}{1.6 \, \text{г}} \times 100 \approx 42.81\% \]

\[ w_{Cr} = \frac{0.915 \, \text{г}}{1.6 \, \text{г}} \times 100 \approx 57.19\% \]

Итак, массовые доли металлов в смеси: железо - примерно 42.81%, хром - примерно 57.19%.