Вопрос: смесь железа и меди массой 20 г обработали избытком разбавленной серной кислоты. При этом выделился газ объемом 5,6 дм³ (н.у.). Какова массовая доля (%) меди в исходной смеси? Решите.
Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия массовая доля меди смесь железа и меди разбавленная серная кислота газ объемом 5,6 дм³ химия 11 класс
Для решения данной задачи необходимо сначала определить, какой газ выделился в результате реакции с разбавленной серной кислотой и как он соотносится с массами компонентов смеси.
1. **Определим, какой газ выделяется.** В реакции меди с разбавленной серной кислотой образуется водород:
Таким образом, мы видим, что на каждый моль меди выделяется один моль водорода.
2. **Найдем количество водорода, выделившегося в реакции.** По условиям задачи, объем выделившегося газа составляет 5,6 дм³. При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 дм³. Следовательно, количество молей водорода можно найти по формуле:
3. **Определим количество меди, которое участвовало в реакции.** Так как на 1 моль меди выделяется 1 моль водорода, то количество меди, реагировавшей с кислотой, также равно 0,25 моль. Молярная масса меди (Cu) составляет 63,5 г/моль. Следовательно, масса меди в реакции будет:
4. **Найдем массу железа в смеси.** Из условия задачи известно, что общая масса смеси составляет 20 г. Таким образом, масса железа (Fe) будет равна:
5. **Теперь найдем массовую долю меди в смеси.** Массовая доля меди определяется по формуле:
Подставим известные значения:
Таким образом, массовая доля меди в исходной смеси составляет примерно 79,4%.