Смесь медных и цинковых опилок массой 20г обработали избытком соляной кислоты и получили 4,48л газа...

Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение химической реакции между медными и цинковыми опилками и соляной кислотой: Cu + 2HCl -> CuCl2 + H2 Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2

Далее, вычислить количество вещества газа по уравнению и определить массовые доли каждого компонента в исходной смеси.

Для решения данной задачи нам необходимо использовать законы сохранения массы и сохранения вещества.

1. Сначала найдем количество вещества газа, образовавшегося при реакции. Для этого воспользуемся уравнением идеального газа:

V = nRT/P

где V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление

n = PV/RT

n = (1 атм 4,48л)/(0,0821 273К) = 0,186 моль

1. Зная количество вещества продукта реакции, можно определить количество вещества каждого из реагентов. По уравнению реакции:

Cu + 2HCl = CuCl2 + H2

n(Cu) = n(H2) = 0,186 моль

n(Cu) = m(Cu)/(M(Cu)) = m(Cu)/(63,5 г/моль)

m(Cu) = 0,186 моль * 63,5 г/моль = 11,8 г

n(Zn) = 0,186 моль * 2 = 0,372 моль

m(Zn) = 0,372 моль * 65,4 г/моль = 24,3 г

1. Теперь можем вычислить массовые доли каждого компонента в исходной смеси:

Доля Cu = m(Cu)/(m(Cu) + m(Zn)) 100% = 11,8 г/(11,8 г + 24,3 г) 100% ≈ 32%

Доля Zn = m(Zn)/(m(Cu) + m(Zn)) 100% = 24,3 г/(11,8 г + 24,3 г) 100% ≈ 68%

Таким образом, массовая доля меди в исходной смеси составляет около 32%, а цинка - около 68%.

Для решения этой задачи необходимо воспользоваться знаниями о химических реакциях и законе сохранения массы.

1. Определение реакции:

   • Медные опилки (Cu) не реагируют с соляной кислотой (HCl), так как медь стоит ниже водорода в ряду активности металлов.
   • Цинковые опилки (Zn) реагируют с соляной кислотой, образуя хлорид цинка (ZnCl₂) и водород (H₂): [ \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow ]

2. Расчет количества водорода:

   • По условиям задачи, объем выделившегося газа (водорода) составляет 4,48 л.
   • Используем уравнение состояния идеального газа при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22,4 л.
   • Количество молей водорода: [ n(\text{H}_2) = \frac{4,48 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,2 \, \text{моль} ]

3. Расчет массы цинка:

   • Из стехиометрии реакции видно, что 1 моль цинка дает 1 моль водорода.
   • Следовательно, количество цинка, которое прореагировало, также равно 0,2 моль.
   • Молярная масса цинка (Zn) составляет 65,38 г/моль.
   • Масса цинка в смеси: [ m(\text{Zn}) = 0,2 \, \text{моль} \times 65,38 \, \text{г/моль} = 13,076 \, \text{г} ]

4. Расчет массы меди:

   • Общая масса смеси составляет 20 г.
   • Масса меди в смеси: [ m(\text{Cu}) = 20 \, \text{г} - 13,076 \, \text{г} = 6,924 \, \text{г} ]

5. Определение массовых долей:

   • Массовая доля цинка: [ \omega(\text{Zn}) = \frac{m(\text{Zn})}{m_{\text{смеси}}} = \frac{13,076 \, \text{г}}{20 \, \text{г}} = 0,6538 \, (\text{или} \, 65,38\%) ]
   • Массовая доля меди: [ \omega(\text{Cu}) = \frac{m(\text{Cu})}{m_{\text{смеси}}} = \frac{6,924 \, \text{г}}{20 \, \text{г}} = 0,3462 \, (\text{или} \, 34,62\%) ]

Таким образом, в исходной смеси массовая доля цинка составляет 65,38%, а меди — 34,62%.