Question

Смесь железных и медных опилок массой 24 г обработали 189 мл 12%-ной серной кислоты плотностью 1.080 г/мл. Объём выделившегося газа составил 5,6 л (н.у.). Определите массовую долю опилок в смеси

Answer 1

Добрый день! Рассмотрим данный вопрос пошагово.

1. Сначала определим молекулярную массу серной кислоты (H2SO4). Молярная масса серной кислоты равна сумме масс атомов в молекуле и составляет 98 г/моль.

2. Рассчитаем количество вещества серной кислоты, содержащейся в обработанной кислотой:
m(H2SO4) = V * ρ(H2SO4) * C(H2SO4)
где:
m(H2SO4) - масса серной кислоты (в граммах),
V - объем серной кислоты (в миллилитрах),
ρ(H2SO4) - плотность серной кислоты (в граммах на миллилитр),
C(H2SO4) - концентрация серной кислоты (в процентах, десятичной дроби).

Подставим значения из условия:
m(H2SO4) = 189 мл * 1.080 г/мл * 0.12 = 24.1344 г

3. Рассчитаем количество вещества Железа (Fe), содержащегося в изначальной смеси. Для этого воспользуемся молярным соотношением между серной кислотой и Железом, которое составляет Fe:S = 1:1.
Молярная масса Железа (Fe) равна 56 г/моль.
Таким образом, количество вещества Железа будет равно:
n(Fe) = m(Fe) / M(Fe) = m(H2SO4) / M(Fe)
где:
n(Fe) - количество вещества Железа (в моль),
m(Fe) - масса Железа (в граммах),
M(Fe) - молярная масса Железа (в граммах на моль).

Подставим значения:
n(Fe) = 24.1344 г / 56 г/моль = 0.4318 моль

4. Рассчитаем количество вещества Меди (Cu), содержащейся в изначальной смеси. Для этого воспользуемся молярным соотношением между серной кислотой и Медью, которое составляет Cu:S = 1:1.
Молярная масса Меди (Cu) равна 63.5 г/моль.
Таким образом, количество вещества Меди будет равно:
n(Cu) = m(Cu) / M(Cu) = m(H2SO4) / M(Cu)
где:
n(Cu) - количество вещества Меди (в моль),
m(Cu) - масса Меди (в граммах),
M(Cu) - молярная масса Меди (в граммах на моль).

Подставим значения:
n(Cu) = 24.1344 г / 63.5 г/моль = 0.3808 моль

5. Так как соотношение между Железом и Медью в смеси является 1:1 и количество вещества обоих элементов совпадает, то можно сказать, что массовые доли Железа и Меди в смеси одинаковы.

6. Определим массовую долю опилок в смеси. Для этого необходимо рассчитать массу опилок (Fe) и выразить её в процентах от общей массы смеси.
Масса опилок равна:
m(Fe) = n(Fe) * M(Fe)
Подставим значения:
m(Fe) = 0.4318 моль * 56 г/моль = 24.1968 г

Массовая доля опилок будет равна:
X(Fe) = (m(Fe) / m(смеси)) * 100%
где:
X(Fe) - массовая доля опилок (в процентах),
m(смеси) - общая масса смеси (в граммах).

Подставим значения:
X(Fe) = (24.1968 г / 24 г) * 100% = 100.8208%

Получаем, что массовая доля опилок в смеси составляет примерно 100.82%.

Надеюсь, ответ был понятен. Если у тебя есть ещё вопросы, не стесняйся задавать!