Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Со смесью Cu и Al общей массой 10 г может прореагировать соляная кислота массой 85, 6 г с массовой долей равной 0, 292. Найдите массовую долю меди в смеси. Запишите уравнения реакций, с которых можно осуществить следующие превращения: А) CH4 -> CO2 -> H2CO3 -> MgCO3 Б) SO3 -> H2SO4 -> HNO3 -> Fe(NO3)3 -> FePO4
1. Запишем уравнение реакции между соляной кислотой (HCl) и смесью Cu и Al:
Cu + 2HCl = CuCl2 + H2↑
Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
По условию известна масса соляной кислоты равная 85,6 г с массовой долей 0,292. Найдем массу Cu и Al, которые реагируют с кислотой.
Массовая доля соляной кислоты равна:
массовая доля = масса соли / масса раствора
0,292 = масса соли / (масса соли + масса воды)
Масса соли равна:
масса соли = 0,292 * (масса соли + масса воды)
Из условия известно, что масса соляной кислоты равна 85,6 г:
масса соли = 0,292 * (масса соли + масса воды) = 85,6 г
Распишем уравнение реакции для атомов Cu и Al:
Cu: 1Cu = 1Cu
Al: 1Al = 1Al
Из уравнения видно, что атомы Cu и Al соответствуют друг другу. Поэтому массы Cu и Al в смеси равны.
Пусть масса Cu и Al в смеси равна х г. Тогда у нас получается следующая система уравнений:
х + х = 10 г (общая масса смеси)
0,292 * (х + х) = 85,6 г (массовая доля соляной кислоты)
Решим эту систему уравнений:
2х = 10 г
х = 5 г
Таким образом, масса Cu и Al в смеси равна 5 г каждого металла.
2. Найдем массовую долю меди (Cu) в смеси.
Массовая доля меди равна:
массовая доля меди = масса меди / общая масса смеси
массовая доля меди = 5 г / 10 г = 0,5
Ответ: Массовая доля меди в смеси равна 0,5 или 50%.
Далее перейдем к решению превращений А) и Б).
А) CH4 -> CO2 -> H2CO3 -> MgCO3:
Шаг 1: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O (это уравнение реакции горения метана)
Шаг 2: CO2 + H2O = H2CO3 (это уравнение реакции с раствором воды)
Шаг 3: H2CO3 + Mg(OH)2 = MgCO3 + 2H2O (это уравнение реакции с гидроксидом магния)
Б) SO3 -> H2SO4 -> HNO3 -> Fe(NO3)3 -> FePO4:
Шаг 1: SO3 + H2O = H2SO4 (это уравнение реакции с раствором воды)
Шаг 2: H2SO4 + 2HNO3 = 2NO2↑ + 2H2O + H2SO5 (это уравнение реакции с азотной кислотой)
Шаг 3: H2SO5 + 2H2O = 2H2SO4 (это уравнение реакции с раствором воды)
Шаг 4: 3Fe(NO3)2 + 2H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 2HNO3 (это уравнение реакции с серной кислотой)
Шаг 5: Fe2(SO4)3 + 2H3PO4 = FePO4 + 3H2SO4 (это уравнение реакции с фосфорной кислотой)
Надеюсь, эти пояснения помогут вам понять и решить задачу. Если возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!