Дано:
- Масса смеси медных и железных опилок = 10,4 г
- Объем выделившегося газа (H2) = 2,24 дм3
Найти:
Массовую долю меди в смеси.
Решение:
1. Рассчитаем количество молей газа, выделившегося в результате реакции.
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л (или 22,4 дм3).
Количество молей H2 = объем / 22,4 дм3
Количество молей H2 = 2,24 дм3 / 22,4 дм3/моль = 0,1 моль
2. Реакция соляной кислоты с железом и медью выглядит следующим образом:
Для железа:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Для меди:
Cu + 2HCl → нет реакции (медь не реагирует с разбавленной соляной кислотой).
Это значит, что весь выделившийся водород поступает от реакции с железом.
3. Из уравнения видно, что 1 моль железа дает 1 моль водорода. Таким образом, количество молей железа в реакции будет равно количеству молей водорода:
Количество молей Fe = 0,1 моль
4. Найдем массу железа:
Молярная масса Fe ≈ 56 г/моль
Масса Fe = количество молей * молярная масса
Масса Fe = 0,1 моль * 56 г/моль = 5,6 г
5. Теперь найдем массу меди в смеси:
Масса меди = общая масса смеси - масса железа
Масса Cu = 10,4 г - 5,6 г = 4,8 г
6. Рассчитаем массовую долю меди в смеси:
Массовая доля Cu = (масса Cu / общая масса смеси) * 100%
Массовая доля Cu = (4,8 г / 10,4 г) * 100% ≈ 46,15%
Ответ:
Массовая доля меди в смеси составляет примерно 46,15%.