Какова массовая доля медных и железных опилок в смеси массой 24 г после обработки 189 мл 12%-ной серной кислотой
Какова массовая доля медных и железных опилок в смеси массой 24 г после обработки 189 мл 12%-ной серной кислотой с плотностью 1.080 г/мл и образования объема газа 5.6 л (н.у.)?
Бельчонок_7769 26
Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся некоторые знания химии и умение применять их на практике.1. Сперва определим, какую реакцию протекает между железными и медными опилками и серной кислотой. В данном случае происходит реакция металла с кислотой, что приводит к образованию газа в результате выделения водорода:
\[\text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2\]
2. Нам известно, что образуется 5.6 л (н.у.) газа. При нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Следовательно, для реакции выделилось:
\[\frac{5.6 \, \text{л (н.у.)}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 0.25 \, \text{моль}\]
3. Далее, нам необходимо определить, какой массы состава Fe и Cu соответствует 0.25 моль газа.
Молярная масса Fe = 55.85 г/моль,
молярная масса Cu = 63.55 г/моль.
Общая молярная масса для смеси Fe и Cu можно определить, используя пропорцию:
\[\frac{55.85}{\text{массовая доля Fe}} = \frac{63.55}{\text{массовая доля Cu}}\]
4. Теперь, зная общую молярную массу смеси Fe и Cu и массу этой смеси (24 г), мы можем определить массовую долю каждого металла.
Пусть массовая доля Fe = x, а массовая доля Cu = y.
Тогда у нас есть два уравнения:
\(x + y = 1\) (сумма массовых долей равна 1, потому что это полная смесь)
\(55.85x + 63.55y = 24\) (общая масса смеси равна 24 г)
5. Решим эту систему уравнений. Подставим \(x = 1 - y\) во второе уравнение:
\(55.85(1 - y) + 63.55y = 24\),
\(55.85 - 55.85y + 63.55y = 24\),
\(7.7y = 24 - 55.85\),
\(7.7y = -31.85\),
\(y = \frac{-31.85}{7.7}\),
\(y \approx -4.14\).
Массовая доля не может быть отрицательной, поэтому решения нет. Очевидно, что есть какая-то ошибка в условии задачи или в данных.
Таким образом, мы не можем определить массовую долю медных и железных опилок в данной смеси на основе предоставленных данных. Мы рекомендуем еще раз проверить условие задачи и предоставленные значения, чтобы убедиться в их правильности.