Для решения задачи сначала нужно понять, какие реакции происходят при взаимодействии разбавленной серной кислоты с оловом и серебром, а затем использовать данные для вычисления массовой доли серебра в смеси.
Шаг 1: Запишите реакции
При взаимодействии серной кислоты с оловом происходит следующая реакция:
[
\text{Sn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{SnSO}_4 + \text{H}_2 \uparrow
]
Серебро (Ag) не реагирует с разбавленной серной кислотой, поэтому его массу останется неизменной.
Шаг 2: Определите количество водорода
При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) объем 1 моль газа составляет 22,4 л. Нам дан объем выделившегося водорода – 2,24 л. Можно рассчитать количество молей водорода:
[
n(H_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{2,24 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} = 0,1 , \text{моль}
]
Шаг 3: Определите количество олова
Согласно уравнению реакции, 1 моль олова выделяет 1 моль водорода. Следовательно, 0,1 моль водорода соответствует 0,1 моль олова:
[
n(Sn) = n(H_2) = 0,1 , \text{моль}
]
Теперь можно определить массу олова. Молярная масса олова (Sn) составляет приблизительно 118,7 г/моль.
[
m(Sn) = n(Sn) \cdot M(Sn) = 0,1 , \text{моль} \cdot 118,7 , \text{г/моль} = 11,87 , \text{г}
]
Шаг 4: Находим массу серебра
Общая масса смеси составляет 12,5 г. Из этой массы можем вычислить массу серебра (Ag):
[
m(Ag) = m(все) - m(Sn) = 12,5 , \text{г} - 11,87 , \text{г} = 0,63 , \text{г}
]
Шаг 5: Находим массовую долю серебра
Массовая доля серебра вычисляется по формуле:
[
w(Ag) = \frac{m(Ag)}{m(все)} \cdot 100%
]
Подставляем значения:
[
w(Ag) = \frac{0,63 , \text{г}}{12,5 , \text{г}} \cdot 100% \approx 5,04%
]
Ответ
Массовая доля серебра в смеси составляет примерно 5,04%.
