4. При действии на смесь меди и железа массой 20 г избытком соляной кислоты выделилось 5,6 л газа (н. у.). Определите массовые доли металлов в смеси Ответ: 70% железа, 30% меди. решить задачу

Question 1

Задача Задача №63162

А

Аноним

27 ноября 2023 12:27 · публичный вопрос

А

Аноним 27 ноября 2023 12:27

4. При действии на смесь меди и железа массой 20 г избытком соляной кислоты выделилось 5,6 л газа (н. у.). Определите массовые доли металлов в смеси Ответ: 70% железа, 30% меди. решить задачу

Answer

Для решения задачи, сначала определим количество газа по уравнению идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа (нормальные условия: 101325 Па), V - объем газа (5,6 л), n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура (нормальные условия: 273,15 К).

Разрешим уравнение для n:

n = PV / RT

n = (101325 Па) * (5,6 л) / (8,314 Дж/(моль·К) * 273,15 К) = 24,6 моль

Так как соляная кислота реагирует соединением Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2, то каждый моль железа соответствует 1 моль железохлорида FeCl2 и выделяется 1 моль водорода H2. Из уравнения реакции видно, что соотношение железа и меди в исходной смеси равно 1:1.

Таким образом, массовые доли металлов в смеси можно рассчитать, зная их молярные массы:

M(Fe) = 55,85 г/моль M(Cu) = 63,55 г/моль

M(Fe) + M(Cu) = 55,85 г/моль + 63,55 г/моль = 119,4 г/моль

Массовая доля железа (w(Fe)):

w(Fe) = (M(Fe) * n(Fe)) / (M(Fe) + M(Cu)) = (55,85 г/моль * 24,6 моль) / 119,4 г/моль = 11,5 г

Массовая доля меди (w(Cu)):

w(Cu) = (M(Cu) * n(Cu)) / (M(Fe) + M(Cu)) = (63,55 г/моль * 24,6 моль) / 119,4 г/моль = 12,9 г

Массовая доля железа (в процентах):

w%(Fe) = (w(Fe) / m(смеси)) * 100% = (11,5 г / 20 г) * 100% = 57,5%

Массовая доля меди (в процентах):

w%(Cu) = (w(Cu) / m(смеси)) * 100% = (12,9 г / 20 г) * 100% = 64,5%

Ответ: массовые доли металлов в смеси составляют 57,5% железа и 42,5% меди.

Question 2

4. При действии на смесь меди и железа массой 20 г избытком соляной кислоты выделилось 5,6 л газа (н. у.). Определите массовые доли металлов в смеси Ответ: 70% железа, 30% меди. решить задачу

Answer

Для решения задачи, сначала определим количество газа по уравнению идеального газа: PV = nRT где P - давление газа (нормальные условия: 101325 Па), V - объем газа (5,6 л), n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура (нормальные условия: 273,15 К). Разрешим уравнение для n: n = PV / RT n = (101325 Па) * (5,6 л) / (8,314 Дж/(моль·К) * 273,15 К) = 24,6 моль Так как соляная кислота реагирует соединением Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2, то каждый моль железа соответствует 1 моль железохлорида FeCl2 и выделяется 1 моль водорода H2. Из уравнения реакции видно, что соотношение железа и меди в исходной смеси равно 1:1. Таким образом, массовые доли металлов в смеси можно рассчитать, зная их молярные массы: M(Fe) = 55,85 г/моль M(Cu) = 63,55 г/моль M(Fe) + M(Cu) = 55,85 г/моль + 63,55 г/моль = 119,4 г/моль Массовая доля железа (w(Fe)): w(Fe) = (M(Fe) * n(Fe)) / (M(Fe) + M(Cu)) = (55,85 г/моль * 24,6 моль) / 119,4 г/моль = 11,5 г Массовая доля меди (w(Cu)): w(Cu) = (M(Cu) * n(Cu)) / (M(Fe) + M(Cu)) = (63,55 г/моль * 24,6 моль) / 119,4 г/моль = 12,9 г Массовая доля железа (в процентах): w%(Fe) = (w(Fe) / m(смеси)) * 100% = (11,5 г / 20 г) * 100% = 57,5% Массовая доля меди (в процентах): w%(Cu) = (w(Cu) / m(смеси)) * 100% = (12,9 г / 20 г) * 100% = 64,5% Ответ: массовые доли металлов в смеси составляют 57,5% железа и 42,5% меди.