на смесь 20 грамм из опилок цинка и меди подействовали избытком хлороводородной кислоты в результате реакции выделился водород обьемом 2.24дм3.расчитайте масовую долю меди в смеси.
Чтобы решить эту задачу, необходимо сначала понять, какие реакции происходят при взаимодействии металлов с хлороводородной кислотой. Оба металла — медь (Cu) и цинк (Zn) — могут реагировать с хлороводородной кислотой (HCl), выделяя водород.
Запишем уравнения реакций:
- Для цинка: \[ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \]
- Для меди: медь не реагирует с разбавленной хлороводородной кислотой, поэтому она не будет выделять водород в данной реакции.
Определим количество выделившегося водорода: Объём водорода \(V = 2.24 \, \text{дм}^3\) (или 2240 мл) соответствует 1 атм и 0 °C. Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для пересчёта в количество молей: \[ n(H_2) = \frac{V}{22.4 \, \text{дм}^3/\text{моль}} = \frac{2.24}{22.4} = 0.1 \, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции, определим количество цинка: Из уравнения видно, что 1 моль цинка выделяет 1 моль водорода. Значит, если \(n(H_2) = 0.1 \, \text{моль}\), то: \[ n(Zn) = 0.1 \, \text{моль} \]
Рассчитаем массу цинка: Молярная масса цинка (Zn) примерно равна 65 г/моль. Теперь вычислим массу цинка: \[ m(Zn) = n(Zn) \times M(Zn) = 0.1 \, \text{моль} \times 65 \, \text{г/моль} = 6.5 \, \text{г} \]
Определим массу меди в смеси: В смеси, по условию задачи, всего 20 грамм. Следовательно, масса меди (Cu) будет равна: \[ m(Cu) = 20 \, \text{г} - m(Zn) = 20 \, \text{г} - 6.5 \, \text{г} = 13.5 \, \text{г} \]
Найдём массовую долю меди: Массовая доля меди (w) в смеси рассчитывается по формуле: \[ w(Cu) = \frac{m(Cu)}{m_{total}} \times 100\% \] Подставляем значения: \[ w(Cu) = \frac{13.5 \, \text{г}}{20 \, \text{г}} \times 100\% = 67.5\% \]
Таким образом, массовая доля меди в смеси составляет 67.5%.
