Смесь стружек цинка и меди обработали избытком раствора гидpоксида калия. При этом выделился газ объёмом (н. у.) 2,24 дм3. Для полного хлорирования такого же образца потребовался хлор объёмом (н. у.) 8,96 дм3. Рассчитайте массовую долю меди в образце.
от

1 Ответ

дано:
- объем выделившегося газа при обработке гидроксидом калия = 2,24 дм3
- объем хлора для полного хлорирования = 8,96 дм3

найти:
- массовую долю меди в образце

решение:

1. Определим, какой газ выделяется при реакции стружек цинка и меди с избытком раствора гидроксида калия. При взаимодействии цинка с гидроксидом калия выделяется водород:
   Zn + 2KOH → K2Zn(OH)4 + H2↑

   По уравнению видно, что на 1 моль цинка выделяется 1 моль водорода.

2. Рассчитаем количество молей выделившегося водорода, используя закон Бойля-Мариотта:
   V = n * Vm, где V — объем газа, Vm = 22,4 дм3/моль (при н.у.).
   n(H2) = V / Vm = 2,24 дм3 / 22,4 дм3/моль = 0,1 моль.

3. Соответственно, количество молей цинка в образце:
   n(Zn) = n(H2) = 0,1 моль.

4. Теперь рассмотрим реакцию хлорирования меди. Медь реагирует с хлором по следующему уравнению:
   2Cu + Cl2 → 2CuCl

5. Рассчитаем количество молей хлора, необходимое для реакции:
   n(Cl2) = V / Vm = 8,96 дм3 / 22,4 дм3/моль = 0,4 моль.

6. Поскольку на 2 моли меди требуется 1 моль хлора, количество молей меди, которое прореагировало:
   n(Cu) = 2 * n(Cl2) = 2 * 0,4 моль = 0,8 моль.

7. Теперь мы можем вычислить массу меди и цинка:
   - Молярная масса цинка (Zn) = 65,38 г/моль.
   - Масса цинка: m(Zn) = n(Zn) * M(Zn) = 0,1 моль * 65,38 г/моль = 6,538 г.
   
   - Молярная масса меди (Cu) = 63,55 г/моль.
   - Масса меди: m(Cu) = n(Cu) * M(Cu) = 0,8 моль * 63,55 г/моль = 50,84 г.

8. Общая масса образца:
   m(образца) = m(Zn) + m(Cu) = 6,538 г + 50,84 г = 57,378 г.

9. Рассчитаем массовую долю меди в образце:
   массовая доля Cu = (m(Cu) / m(образца)) * 100% = (50,84 г / 57,378 г) * 100% ≈ 88,61%.

ответ:
Массовая доля меди в образце составляет приблизительно 88,61%.
от