Какова массовая доля (%) оксида меди в механической смеси порошков диоксида кремния, цинка, меди и оксида меди (II) массой 40 г, если после обработки избытком соляной кислоты выделилось 6,72 л газа, а масса нерастворившегося осадка составила 8,4 г? В ответе укажите число с точностью до целого.

Химия 9 класс Химические реакции и стехиометрия массовая доля оксида меди механическая смесь порошков диоксид кремния оксид меди II соляная кислота выделение газа нерастворимый осадок химия 9 класс Новый

Чтобы найти массовую долю оксида меди в механической смеси, давайте разберем задачу по шагам.

Шаг 1: Определим массу веществ в смеси

Из условия задачи известно, что общая масса механической смеси составляет 40 г. После обработки избытком соляной кислоты выделилось 6,72 л газа. Это свидетельствует о том, что в смеси присутствует медь (Cu), которая реагирует с соляной кислотой (HCl) с образованием газа - водорода (H2).

Шаг 2: Найдем количество газа

Для нахождения количества вещества водорода, выделившегося в ходе реакции, воспользуемся уравнением состояния газа:

• 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 л.

Таким образом, количество вещества водорода можно найти по формуле:

• n(H2) = V / Vm,

где V - объем газа, Vm - молярный объем газа (22,4 л/моль).

Подставим значения:

• n(H2) = 6,72 л / 22,4 л/моль ≈ 0,3 моль.

Шаг 3: Определим массу меди в смеси

Реакция между медью и соляной кислотой выглядит следующим образом:

• Cu + 2HCl → CuCl2 + H2.

Из уравнения видно, что 1 моль меди дает 1 моль водорода. Следовательно, количество меди в смеси также равно 0,3 моль.

Теперь найдем массу меди:

• Молярная масса меди (Cu) ≈ 63,5 г/моль.
• Масса меди = n(Cu) * M(Cu) = 0,3 моль * 63,5 г/моль ≈ 19,05 г.

Шаг 4: Найдем массу оксида меди (II)

Из условия также известно, что масса нерастворившегося осадка составила 8,4 г. Это означает, что в осадок вошли оксид меди (II) (CuO) и, возможно, другие нерастворимые вещества.

Теперь найдем массу остальных компонентов смеси:

• Масса смеси = 40 г.
• Масса меди = 19,05 г.
• Масса осадка = 8,4 г.

Масса остальных компонентов (кремний и цинк) будет равна:

• Масса остальных компонентов = 40 г - 19,05 г - 8,4 г ≈ 12,55 г.

Шаг 5: Определим массу оксида меди

Теперь мы знаем, что в осадке может быть оксид меди (II). Чтобы найти массовую долю оксида меди (CuO), необходимо знать его массу в осадке. Для этого предположим, что весь осадок состоит из оксида меди (II).

Молярная масса оксида меди (II) (CuO) ≈ 79,5 г/моль. Теперь можем найти массовую долю оксида меди:

• Массовая доля оксида меди = (масса CuO / масса смеси) * 100%.
• Масса CuO = 8,4 г.
• Массовая доля CuO = (8,4 г / 40 г) * 100% = 21%.

Ответ: Массовая доля оксида меди в механической смеси составляет 21%.