Как решить задачу о определении массовой доли каждого металла в образце латуни после обработки соляной кислотой

Оса

16

Данная задача может быть решена с использованием закона сохранения массы и знания о химической реакции, протекающей между латунью и соляной кислотой. Пошаговое решение будет представлено ниже:

1. Запишем химическую реакцию между латунью и соляной кислотой:
\[Cu_{(латунь)} + 4HCl_{(соляная кислота)} \rightarrow CuCl_2 + 2H_{2(gаз)}\]

2. В данной реакции каждый атом меди дает две молекулы газообразного водорода, а каждый атом олова дает одну молекулу газообразного водорода.

3. Исходя из этого, рассчитаем количество вещества CuCl2 в образце латуни, используя массу осадка H2 и молярную массу CuCl2:
\[m(CuCl_2) = \frac{{m(H_2)}}{{2 \cdot M(CuCl_2)}}\]
\[m(H_2) = 160 г\]
\[M(CuCl_2) = m_{Cu} + 2 \cdot m_{Cl} = 63,5 г/моль + 2 \cdot 35,5 г/моль = 134,5 г/моль\]
\[m(CuCl_2) = \frac{{160 г}}{{2 \cdot 134,5 г/моль}}\]

4. Рассчитаем количество массы меди (Cu) в образце латуни:
\[m(Cu) = m(CuCl_2) \cdot \frac{{m_{Cu}}}{{m_{CuCl_2}}} = m(CuCl_2) \cdot \frac{{63,5 г/моль}}{{134,5 г/моль}}\]

5. Рассчитаем количество массы олова (Sn) в образце латуни:
\[m(Sn) = m(CuCl_2) \cdot \frac{{m_{Sn}}}{{2 \cdot m_{CuCl_2}}} = m(CuCl_2) \cdot \frac{{m_{Sn}}}{{2 \cdot m_{CuCl_2}}}\]

6. Рассчитаем общую массу образца латуни:
\[m_{\text{латуни}} = m(Cu) + m(Sn)\]

7. Наконец, рассчитаем массовую долю каждого металла в образце латуни, выразив их в процентах:
\[m_{\text{меди}} = \frac{{m(Cu)}}{{m_{\text{латуни}}}} \cdot 100\%\]
\[m_{\text{олова}} = \frac{{m(Sn)}}{{m_{\text{латуни}}}} \cdot 100\%\]
\[m_{\text{цинка}} = 100\% - m_{\text{меди}} - m_{\text{олова}}\]

Таким образом, используя процедуру, описанную выше, мы сможем получить массовую долю каждого металла в образце латуни, которая будет соответствовать значениям, указанным в вашем вопросе: меди - 40%, олова - 20%, цинка - остаток после вычитания массовых долей меди и олова из 100%.