• Предмет: Химия
  • Автор: Anesssss
  • Вопрос задан 4 месяца назад

60БАЛЛ!!! Смесь меди и железа массой 20 г растворяли в водном растворе соляной кислоты. В результате реакции выделился газ с выходом 75% и объемом 4,2 л (в год). Рассчитайте массу меди в смеси.

Ответы

Ответ дал: Аноним
0

Ответ:

В данной задаче необходимо использовать закон Дальтона, который утверждает, что суммарное давление смеси газов равно сумме давлений каждого из газов в отдельности, если бы они находились в сосуде одни. Также необходимо учитывать массовую долю меди в смеси.

Для начала необходимо определить, какой газ выделился при реакции. Для этого воспользуемся формулой идеального газа:

pV = nRT

где p - давление газа, V - его объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Выразим количество вещества газа из этой формулы:

n = pV/RT

Так как объем и температура газа не менялись, то количество вещества газа пропорционально его давлению. Поэтому можем написать:

n1/p1 = n2/p2

где n1 - количество вещества газа, выделившегося при реакции, p1 - его давление, n2 - количество вещества чистого газа при тех же условиях, p2 - его давление.

Так как чистый газ является кислородом, а его давление при тех же условиях равно 1 атмосфере, то:

n1/p1 = n2/1

n1/p1 = n2

Так как выход газа составил 75%, то количество вещества газа, выделившегося при реакции, равно 0,75*4,2 = 3,15 л (в год).

Для расчета количества вещества железа в смеси воспользуемся химическим уравнением реакции:

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

Молярная масса Fe = 56 г/моль, молярная масса H2 = 2 г/моль. Так как на 1 моль Fe приходится 1 моль H2, то количество вещества железа в смеси равно:

n(Fe) = 3,15/2 = 1,575 моль

Масса железа в смеси равна:

m(Fe) = n(Fe)M(Fe) = 1,57556 = 88,2 г

Далее необходимо рассчитать массовую долю меди в смеси. Для этого воспользуемся массовым процентом:

mass%Cu = m(Cu)/(m(Cu) + m(Fe)) * 100%

Так

Ответ дал: yatupoi2288
0

Ответ:

Для решения этой задачи нам нужно сначала выяснить, сколько вещества было использовано в реакции. Для этого можно воспользоваться уравнением реакции и законом Дальтона:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Cu + 2HCl → CuCl2 + H2

Молярная масса железа Fe = 56 г/моль, молярная масса меди Cu = 63,5 г/моль.

Обозначим через x массу меди в смеси, тогда масса железа будет равна (20 - x) г.

Так как газ выделился с выходом 75%, то количество газа, выделившегося в результате реакции, составляет 0,75 моль:

4,2 л (в год) = 0,0042 м3

При нормальных условиях (0°C, 1 атм) 1 моль газа занимает объем 0,0224 м3, следовательно, количество газа в молях равно:

0,0042 м3 / 0,0224 м3/моль = 0,1875 моль

Для реакции с железом нужен 1 моль железа, а для реакции с медью нужен 1 моль меди. Так как газ выделился из обоих веществ, то можно записать уравнение:

0,1875 моль = n(Fe) + n(Cu) = (20-x)/56 + x/63.5

Решая это уравнение, найдем x - массу меди в смеси:

0,1875 = (20-x)/56 + x/63.5

0,1875 = (450 - 8x + 9.0x)/1981

x = 4.61 г

Таким образом, масса меди в смеси равна 4,61 г.

Объяснение:

Вас заинтересует