Какова массовая доля металлов в сплаве, состоящем из серебра и меди, если образец массой 3,54 г полностью растворили в 23,9 мл концентрированной HNO3 с концентрацией 31,5% и плотностью раствора 1,17 г/мл? Кроме того, сколько объема газа (н.у) выделилось при растворении сплава, если для нейтрализации избытка HNO3 использовали 14,3 мл раствора Ba(OH)2 с молярной концентрацией 1,4 моль/мл?

Химия 9 класс Сплавы и их состав массовая доля металлов сплав серебро медь растворение сплава концентрация HNO3 плотность раствора объем газа нейтрализация Ba(OH)2 раствор химия 9 класс задачи по химии химические реакции Новый

Для решения задачи нам нужно выполнить несколько шагов. Мы будем исследовать, как растворение сплава серебра и меди в концентрированной азотной кислоте (HNO3) приводит к образованию газов и как рассчитать массовую долю металлов в сплаве.

Шаг 1: Определение массы HNO3 в растворе

Сначала найдем массу раствора HNO3. Мы знаем, что объем раствора составляет 23,9 мл, а плотность 1,17 г/мл. Рассчитаем массу раствора:

1. Масса раствора = Плотность * Объем
2. Масса раствора = 1,17 г/мл * 23,9 мл = 27,99 г

Теперь найдем массу HNO3 в этом растворе, зная, что концентрация составляет 31,5%.

1. Масса HNO3 = Масса раствора * Концентрация
2. Масса HNO3 = 27,99 г * 0,315 = 8,81 г

Шаг 2: Определение количества вещества HNO3

Теперь найдем количество вещества HNO3, используя его молярную массу (63 г/моль):

1. Количество вещества HNO3 = Масса HNO3 / Молярная масса HNO3
2. Количество вещества HNO3 = 8,81 г / 63 г/моль = 0,14 моль

Шаг 3: Реакция с металлами

Сплав состоит из серебра (Ag) и меди (Cu). При реакции с HNO3 образуются нитраты и выделяется газ (NO2). Уравнения реакций для меди и серебра следующие:

• Для меди: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
• Для серебра: 4Ag + 4HNO3 → 4AgNO3 + 2NO + 2H2O

Из этих уравнений видно, что на 3 моль меди выделяется 2 моль газа, а на 4 моль серебра также выделяется 2 моль газа.

Шаг 4: Определение количества вещества металлов

Обозначим количество вещества меди как x моль, а серебра как y моль. Мы можем записать два уравнения:

1. x + y = масса сплава в моль (3,54 г) / (молярная масса меди + молярная масса серебра)
2. Количество газа = (2/3)x + (2/4)y = количество вещества HNO3 (0,14 моль)

Молярные массы:

• Молярная масса Cu = 63,5 г/моль
• Молярная масса Ag = 107,9 г/моль

Теперь подставим значения и решим уравнения.

Шаг 5: Нейтрализация HNO3

Используем 14,3 мл раствора Ba(OH)2 с концентрацией 1,4 моль/л для нейтрализации избытка HNO3. Найдем количество вещества Ba(OH)2:

1. Количество вещества Ba(OH)2 = Концентрация * Объем
2. Количество вещества Ba(OH)2 = 1,4 моль/л * 0,0143 л = 0,02002 моль

Шаг 6: Рассчитаем объем газа

Теперь, зная, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 л, можем рассчитать объем газа, выделившегося при реакции.

1. Объем газа = Количество газа * 22,4 л/моль

Теперь подставим количество газа, которое мы нашли из уравнений, и рассчитаем объем.

Шаг 7: Массовая доля металлов в сплаве

Чтобы найти массовую долю каждого металла в сплаве, нужно рассчитать массу каждого металла (используя найденные количества) и затем определить их долю в общей массе сплава.

1. Массовая доля Cu = (масса Cu / 3,54 г) * 100%
2. Массовая доля Ag = (масса Ag / 3,54 г) * 100%

Таким образом, мы можем определить массовую долю металлов в сплаве.

В результате, мы получили все необходимые шаги для решения задачи. Если у вас есть дополнительные вопросы или вам нужно больше информации, не стесняйтесь спрашивать!