Газом, выделившимся при обработке 100 грамм сплава меди и цинка избытком соляной кислоты, при нагревании полностью восстановили оксид fe(iii), при этом масса оксида уменьшилась на 9, 6 г. найдите массовые доли металлов в смеси.

Дано:
m(Cu+Zn) = 100 г
m(Fe2O3) = 9.6 г
Найти:
ω(Cu) - ?
ω(Zn) - ?
Решение:
M(Fe2O3) = 160 г/моль
M(Zn) = 65 г/моль
Vm = 22,4 л/моль
Находим объем водорода из уравнения реакции:
   9,6 г      х л
Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O
1 моль    3 моль
160 г       67,2 л
х = V(H2) = 9,6 г × 67,2 л/160 г = 4,032 л
Из металлов, содержащихся в смеси, с соляной кислотой будет реагировать лишь цинк. По уравнению реакции находим массу цинка, а затем по разнице - массу меди.
х г                             4,032 л
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
1 моль                       1 моль
65 г                            22,4 л
х= m(Zn) = 65 г×4,032 л/22,4 л = 11,7 г
m(Cu) = 100 г - 11,7 г = 88,3 г
ω(Cu) = 88,3 г/100 г = 0,883 или 88,3%
ω(Zn) = 11,7 г/100 г = 0,117 или 11,7%
ответ: ω(Сu) = 88.3%; ω(Zn) = 11.7%

2K + 2H₂O = 2KOH + H₂

K₂O + H₂O = 2KOH

KOH + HNO₃ = KNO₃ + H₂O

Дано:

V(H₂) = 4,48 л

m(р-ра)(HNO3) = 378 г

ω(HNO3) = 10%

Найти:

ω(K) - ?

1) Рассчитаем n₁(KOH) в первой реакции:

n(H₂) = V/Vₙₙ = 4,48/22,4 = 0,2 моль

n(K) = 2n(H₂) = 0,2*2 = 0,4 моль

m(K) = 0,4*39 = 15,6 г

n(K) = n₁(KOH) = 0,4 моль

2) Расчеты через азотистую кислоту:

ω = m(в-ва)/m(р-ра) * 100%  ⇒

m(в-ва)(HNO₃) = (m(р-ра) * ω)/100% = 378*10/100 = 37,8 г

M(HNO₃) = (1+14+16*3) = 63 г/моль

n(HNO₃) = m/M = 37,8/63 = 0,6 моль

n(HNO₃) = n(общ.)(KOH) = 0,6 моль

3) Найдем n₂(KOH) во второй реакции и m(K₂O):

n₂(KOH) = n(общ.)(KOH) - n₁(KOH) = 0,6 - 0,4 = 0,2 моль

n(K₂O) = 1/2n₂(KOH) = 0,2/2 = 0,1 моль

M(K₂O) = (39*2+16) = 94 г/моль

m(K₂O) = n*M = 0,1*94 = 9,4 г

4) Находим ω(K):

m(смеси) = m(K₂O) + m(K) = 9,4 + 15,6 = 25 г

ω(K) = (m(K)/m(смеси)) * 100% = (15,6/25) *100% = 62,4%

ответ: 62,4 %

2K + 2H₂O = 2KOH + H₂

K₂O + H₂O = 2KOH

KOH + HNO₃ = KNO₃ + H₂O

Дано:

V(H₂) = 4,48 л

m(р-ра)(HNO3) = 378 г

ω(HNO3) = 10%

Найти:

ω(K) - ?

1) Рассчитаем n₁(KOH) в первой реакции:

n(H₂) = V/Vₙₙ = 4,48/22,4 = 0,2 моль

n(K) = 2n(H₂) = 0,2*2 = 0,4 моль

m(K) = 0,4*39 = 15,6 г

n(K) = n₁(KOH) = 0,4 моль

2) Расчеты через азотистую кислоту:

ω = m(в-ва)/m(р-ра) * 100%  ⇒

m(в-ва)(HNO₃) = (m(р-ра) * ω)/100% = 378*10/100 = 37,8 г

M(HNO₃) = (1+14+16*3) = 63 г/моль

n(HNO₃) = m/M = 37,8/63 = 0,6 моль

n(HNO₃) = n(общ.)(KOH) = 0,6 моль

3) Найдем n₂(KOH) во второй реакции и m(K₂O):

n₂(KOH) = n(общ.)(KOH) - n₁(KOH) = 0,6 - 0,4 = 0,2 моль

n(K₂O) = 1/2n₂(KOH) = 0,2/2 = 0,1 моль

M(K₂O) = (39*2+16) = 94 г/моль

m(K₂O) = n*M = 0,1*94 = 9,4 г

4) Находим ω(K):

m(смеси) = m(K₂O) + m(K) = 9,4 + 15,6 = 25 г

ω(K) = (m(K)/m(смеси)) * 100% = (15,6/25) *100% = 62,4%

ответ: 62,4 %