Суміш двох термічно нестійких оксидів металів помістили в пробірку, що закріплена в лапці штативу вертикально, і обережно нагріли до припинення виділення газу. Після охолодження в пробірці утворилась рідина срібного кольору масою 11,13 г. Сильне нагрівання цієї рідини в відкритій пробірці призводить до зменшення маси вмісту до 1,08 г., при цьому кількість речовини в пробірці зменшилась в 6 раз.
а) Встановіть якісний і кількісний склад (в мас %) вихідної суміші оксидів.
б) Наведіть ще три способи отримання газу, що утворюється при нагріванні
суміші оксидів.
Ответы
### Розв'язок:
#### а) Встановлення складу вихідної суміші оксидів:
1. **Визначення маси кожного оксиду:**
Позначимо масу першого оксиду через \( m_1 \), а масу другого оксиду через \( m_2 \).
За умовою, ми знаємо, що під час нагрівання утворилась рідина масою 11,13 г.
\[ m_{\text{рідина}} = m_1 + m_2 = 11,13 \, \text{г} \]
2. **Визначення кількості речовини:**
Оскільки під час додаткового нагрівання маса зменшилась в 6 разів, то:
\[ m_{\text{зменшена}} = \frac{1}{6} \cdot m_{\text{початкова}} \]
Також, кількість речовини у зменшеній масі стала в 6 разів менше:
\[ n_{\text{зменшена}} = \frac{1}{6} \cdot n_{\text{початкова}} \]
Де \( n_{\text{початкова}} \) - кількість речовини під час утворення рідини.
3. **Масова частка елементів в оксидах:**
Позначимо масову частку металу у першому оксиді через \( \alpha \), а в другому - через \( \beta \).
Отже, можемо записати систему рівнянь відносно масових часток елементів:
\[ \begin{cases} \alpha \cdot m_1 + \beta \cdot m_2 = 11,13 \\ \alpha \cdot n_{\text{початкова}} + \beta \cdot n_{\text{початкова}} = n_{\text{початкова}} \end{cases} \]
Так як в даному випадку нам необхідно визначити тільки відношення масових часток, а не конкретні значення, можемо прийняти, наприклад, \( \alpha = 1 \) і \( \beta = 1 \), щоб спростити розв'язання.
4. **Розв'язання системи рівнянь:**
Підставимо прийняті значення масових часток у систему рівнянь:
\[ \begin{cases} m_1 + m_2 = 11,13 \\ n_{\text{початкова}} + n_{\text{початкова}} = n_{\text{початкова}} \end{cases} \]
Розв'язавши систему, отримаємо:
\[ \begin{cases} m_1 = 5,565 \, \text{г} \\ m_2 = 5,565 \, \text{г} \end{cases} \]
5. **Визначення масових часток у відсотках:**
\[ \text{Масова частка } \alpha = \frac{m_1}{m_{\text{початкова}}} \cdot 100 \, \% \]
\[ \text{Масова частка } \beta = \frac{m_2}{m_{\text{початкова}}} \cdot 100 \, \% \]
Підставимо відомі значення:
\[ \text{Масова частка } \alpha = \frac{5,565}{11,13} \cdot 100 \approx 50 \, \% \]
\[ \text{Масова частка } \beta = \frac{5,565}{11,13} \cdot 100 \approx 50 \, \% \]
Таким чином, склад вихідної суміші оксидів приблизно рівний: 50% кожного з оксидів.
#### б) Три способи отримання газу, що утворюється при нагріванні суміші оксидів:
1. **Отримання газу за допомогою реакції:**
\[ \text{оксид} + \text{газ} \rightarrow \text{інший оксид} \]
Наприклад, можлива реакція:
\[ \text{2CuO} + \text{SO}_2 \rightarrow \text{2CuSO}_4 \]
2. **Отримання газу з використанням реакції декомпозиції:**
\[ \text{оксид} \rightarrow \text{газ} + \text{інший оксид} \]
Наприклад, можлива реакція:
\[ \text{2HgO} \rightarrow \text{2Hg} + \text{O}_2 \]
3. **Отримання газу під час реакції з водою:**
\[ \text{оксид} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{газ} \]
Наприклад, можлива реакція:
\[ \text{2CaO} + \text{2H}_2\text{O} \rightarrow \text{2Ca(OH)}_2 \]