Как можно рассчитать массовые доли меди и цинка в исходной смеси, если известно, что смесь была обработана избытком соляной кислоты, в результате чего был собран газ объёмом 4,48 дм3 (н.у), а масса нерастворимого твёрдого вещества составила 7,68 г?

Химия 9 класс Химические реакции и расчеты в химии расчет массовых долей меди массовая доля цинка соляная кислота газ объем 4,48 дм3 нерастворимое твёрдое вещество 7,68 г Новый

Для решения задачи, давайте сначала разберёмся с тем, что происходит в реакции между медью и цинком с соляной кислотой. При взаимодействии этих металлов с соляной кислотой образуется водород и соли. В данном случае, мы можем использовать данные о газе и нерастворимом веществе, чтобы найти массовые доли меди и цинка в смеси.

Шаги решения:

1. Определим количество вещества водорода: Из условия задачи известно, что объём газа составляет 4,48 дм³. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объём 22,4 дм³.
2. Используя данное значение, найдем количество молей водорода:
• Количество молей водорода (n) = Объём газа (V) / Объём 1 моля (Vм) = 4,48 дм³ / 22,4 дм³/моль = 0,2 моль.
3. Запишем реакцию:
   • Для меди: Cu + 2HCl → CuCl2 + H2
   • Для цинка: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
4. Определим, сколько водорода образуется от каждого металла:
   • 1 моль меди даёт 1 моль водорода.
   • 1 моль цинка даёт 1 моль водорода.
5. Составим уравнение для общего количества водорода:
   • n(Cu) + n(Zn) = 0,2 моль, где n(Cu) — количество молей меди, n(Zn) — количество молей цинка.
6. Определим массу нерастворимого вещества: Это вещество состоит из оставшихся металлов, которые не реагировали с соляной кислотой. Из условия задачи известно, что его масса составляет 7,68 г.
7. Составим уравнение для масс:
   • m(Cu) + m(Zn) + 7,68 г = m(исходной смеси), где m(Cu) и m(Zn) — массы меди и цинка соответственно.
8. Используем молекулярные массы:
   • Молекулярная масса меди (Cu) = 63,5 г/моль.
   • Молекулярная масса цинка (Zn) = 65,4 г/моль.
9. Теперь можем выразить массы через количество молей:
   • m(Cu) = n(Cu) * 63,5 г/моль.
   • m(Zn) = n(Zn) * 65,4 г/моль.
10. Подставим в уравнение:
    • 63,5 * n(Cu) + 65,4 * n(Zn) + 7,68 = m(исходной смеси).
11. Теперь у нас есть система уравнений:
    • n(Cu) + n(Zn) = 0,2
    • 63,5 * n(Cu) + 65,4 * n(Zn) = m(исходной смеси) - 7,68

Решив эту систему уравнений, мы сможем найти значения n(Cu) и n(Zn), а затем подставить их в формулы для нахождения массовых долей меди и цинка в исходной смеси.

В итоге, массовые доли меди и цинка можно вычислить по формулам:

• Массовая доля меди = (m(Cu) / m(исходной смеси)) * 100%
• Массовая доля цинка = (m(Zn) / m(исходной смеси)) * 100%

Таким образом, мы можем найти искомые массовые доли меди и цинка в исходной смеси.