Вопрос школьника
Для обработки 6г смеси меди и магния до прекращения выделения газа потребовалось 139,5 мл 10%ного раствора соляной кислоты с плотностью 1,047 г/мл. Определить массы металлов в смеси и их массовые доли.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать реакцию между медью и соляной кислотой:
Cu + 2HCl → CuCl2 + H2↑
Из уравнения видно, что на 1 моль меди требуется 2 моля соляной кислоты. Таким образом, количество молей соляной кислоты, необходимое для реакции с 6 г смеси меди и магния, можно рассчитать по формуле:
n(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = V(HCl) * ρ(HCl) / M(HCl) = 139,5 мл * 1,047 г/мл / 36,46 г/моль = 4 ммоль
Так как на 1 моль меди требуется 2 моля соляной кислоты, то количество молей меди в смеси можно рассчитать по формуле:
n(Cu) = n(HCl) / 2 = 2 ммоль
Массу меди в смеси можно рассчитать по формуле:
m(Cu) = n(Cu) * M(Cu) = 2 ммоль * 63,55 г/моль = 0,127 г
Так как в смеси содержится только медь и магний, то массу магния можно рассчитать как разность массы смеси и массы меди:
m(Mg) = m(смеси) — m(Cu) = 6 г — 0,127 г = 5,873 г
Массовые доли меди и магния в смеси можно рассчитать по формулам:
X(Cu) = m(Cu) / m(смеси) * 100% = 0,127 г / 6 г * 100% = 2,12%
X(Mg) = m(Mg) / m(смеси) * 100% = 5,873 г / 6 г * 100% = 97,88%
Таким образом, в смеси содержится 0,127 г меди и 5,873 г магния, и их массовые доли составляют соответственно 2,12% и 97,88%.
