На растворение малахита потребовалось 365 грамм 20 процентной соляной кислоты. При этом осталось 18 грамм не растворившегося в кислоте осадка. Вычислить массовую долю примесей в…

Цель: понять решение и получить массовую долю примесей.

Дано:

• Чтобы растворить малахит, потребовалось 365 г 20%-ной HCl.
• Осталось 18 г не растворившегося осадка (предположим, что это примеси; весь малахит растворился).

Химическая реакция (баланс): Cu2(OH)2CO3 + 4 HCl → 2 CuCl2 + CO2 + 3 H2O

Из этого следует: 1 моль малахита реагирует с 4 молями HCl.

1. Масса HCl в растворе 20% по массе означает, что в 365 г раствора содержится: HCl = 365 × 0.20 = 73.0 г

2. Моли HCl Молярная масса HCl = 36.46 г/моль. n(HCl) = 73.0 / 36.46 ≈ 2.00 моль (точнее ≈ 2.00–2.00)

3. Моли малахита, растворившиеся Из стехиометрии: 1 моль малахита требует 4 моли HCl. n(малахит растворившийся) = n(HCl) / 4 ≈ 2.00 / 4 ≈ 0.500 моль

4. Масса малахита, растворившегося в растворе Молярная масса малахита Cu2(OH)2CO3 = 221.12 г/моль. m(малахит растворившийся) ≈ 0.500 моль × 221.12 г/моль ≈ 110.6 г

5. Масса образца и примесей Предположим, что весь малахит растворился, и остаток (18 г) состоит только из примесей. Тогда масса первоначального образца = масса растворившегося малахита + масса примесей m(образца) ≈ 110.6 г + 18.0 г = 128.6 г Массовая доля примесей w (по массе) = m(примесей) / m(образца) = 18.0 / 128.6 ≈ 0.14

Ответ: массовая доля примесей в образце примерно 0.14 (то есть около 14%).