дано:
- масса образца серого чугуна: 30 г
- объем выделившегося газа (водорода) при реакции с серной кислотой: 9,96 л (н.у.)
найти:
массовую долю неметаллических примесей в чугуне.
решение:
1. Определим количество водорода, выделившегося в результате реакции. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Используем эту информацию для вычисления количества молей водорода:
n(H2) = V / Vm = 9,96 л / 22,4 л/моль = 0,445 моль.
2. Реакция серного кислоты с железом (один из компонентов серого чугуна) может быть записана как:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑.
Из уравнения видно, что 1 моль Fe реагирует с 1 молем H2 и выделяет 1 моль водорода. Таким образом, количество железа, которое отреагировало:
m(Fe) = n(Fe) * M(Fe), где M(Fe) = 55,85 г/моль.
m(Fe) = 0,445 моль * 55,85 г/моль = 24,85 г.
3. Теперь найдем массу неметаллических примесей в чуге:
m(примеси) = m(чуга) - m(Fe) = 30 г - 24,85 г = 5,15 г.
4. Массовая доля неметаллических примесей в чугуне рассчитывается по формуле:
w(примеси) = (m(примеси) / m(чуга)) * 100% = (5,15 г / 30 г) * 100% = 17,17%.
ответ:
массовая доля неметаллических примесей в чуге составляет 17,17%.