Дано:
- Общая масса смеси (медь и оксид меди(II)) = 67,2 мг = 0,0672 г
- Химическое количество выделившегося бурого газа (NO2) = 1,60 ммоль = 0,00160 моль
Найти:
- Массовую долю оксида меди(II) в исходной смеси.
Решение:
1. Составим уравнение реакции растворения меди и оксида меди(II) в азотной кислоте:
- Для оксида меди(II):
CuO + 2HNO3 -> Cu(NO3)2 + H2O
- Для меди:
Cu + 4HNO3 -> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
2. В реакции с медью выделяется бурый газ (NO2). Учитывая, что для получения 1 моль NO2 требуется 4 моль HNO3 и 1 моль Cu, можно определить количество металла, которое реагировало с кислотой.
По уравнению, из 1 моль Cu выделяется 2 моль NO2. Следовательно,
n(Cu) = n(NO2)/2 = 0,00160 моль / 2 = 0,00080 моль
3. Теперь находим массу меди:
- Молярная масса Cu = 63,5 г/моль
m(Cu) = n(Cu) * M(Cu) = 0,00080 моль * 63,5 г/моль = 0,0508 г
4. Определим массу оксида меди(II):
- Общая масса смеси = масса оксида меди(II) + масса меди
m(CuO) = m(смеси) - m(Cu) = 0,0672 г - 0,0508 г = 0,0164 г
5. Найдем массовую долю оксида меди(II) в смеси:
w(CuO) = m(CuO) / m(смеси) * 100% = 0,0164 г / 0,0672 г * 100% ≈ 24,4%
Ответ:
Массовая доля оксида меди(II) в исходной смеси составляет примерно 24,4%.