У хлоридну кислоту помістили 123,2 г суміші порошків заліза і міді. Виділилося 13, 440 л газу. Обчисліть масову частку заліза в суміші.
Ответы
Ответ:
Объяснение:
За законом доповнення мас, маса заліза і міді в суміші повинна дорівнювати 123,2 г:
м(Fe) + м(Cu) = 123,2 г
Також можна записати, що обсяг виділеного газу залежить від кількості утвореного водню, який утворюється з кислоти та металів:
V(H2) = 13,440 л
За рівнянням реакції можна записати, що кожний еквівалент водню утворюється з 1 еквіваленту металу:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Cu + 2HCl → CuCl2 + H2
Тому, можна записати, що кількість еквівалентів металів у суміші є пропорційною кількості виділеного водню:
n(Fe) + n(Cu) = V(H2) / 22.4 л/моль
Для того, щоб обчислити масову частку заліза в суміші, потрібно знати молярну масу заліза та міді (Fe = 55,85 г/моль, Cu = 63,55 г/моль) і масу суміші заліза та міді:
m(Fe) = n(Fe) × M(Fe)
m(Cu) = n(Cu) × M(Cu)
де M - молярна маса елементу.
Тоді масова частка заліза в суміші може бути обчислена як:
% w/w Fe = m(Fe) / (m(Fe) + m(Cu)) × 100%
Підставляємо відомі значення і обчислюємо:
n(Fe) = V(H2) / 22.4 л/моль = 13,440 л / 22.4 л/моль = 0.60 моль
n(Cu) = м(Fe) + м(Cu) = 123,2 г / (55,85 г/моль + 63,55 г/моль) = 0.98 моль
m(Fe) = n(Fe) × M(Fe) = 0.60 моль × 55,85 г/моль = 33.51 г
m(Cu) = n(Cu) × M(Cu) = 0.98 моль × 63,55 г/моль = 62.31 г
% w/w Fe = m(Fe) / (m(Fe) + m(Cu)) × 100% = 33.51 г / (33.51 г + 62.31 г)
% w/w Fe = 33.51 г / (33.51 г + 62.31 г) × 100% = 34.95%
Таким чином, масова частка заліза в суміші складає 34.95%.