При действии разбавленной серной кислоты на смесь олова и серебра массой 12,5 г выделился водород объемом 2,24 л (нормальные условия). Вычислите массо-вую долю серебра в смеси…

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%.