1. Какая масса 20%-ного раствора соляной кислоты потребуется для полного растворения 20 г смеси цинка с оксидом цинка, если при этом выделился водород объемом 4,48 л (н. у.) ?2. При растворении в разбавленной азотной кислоте 3,04 г смеси железа и меди выделяется оксид азота (II) объемом 0,896 л (н. у.). Определите состав исходной смеси.

Задача 1

Дано:

ω (HCl) = 20%

m (Zn, ZnO) = 20 г

V (H ₂ ) = 4,48 л

Найти:

m р-ра (HCl) - ?

1) Zn + 2HCl = > ZnCl ₂ + H ₂ ↑;

ZnO + 2HCl = > ZnCl ₂ + H ₂ O;

2) n (H ₂ ) = V / Vm = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль;

3) n1 (HCl) = n (H ₂ ) * 2 = 0,2 * 2 = 0,4 моль;

4) n (Zn) = n (H ₂ ) = 0,2 моль;

5) m (Zn) = n * M = 0,2 * 65 = 13 г;

6) m (ZnO) = m (Zn, ZnO) - m (Zn) = 20 - 13 = 7 г;

7) n (ZnO) = m / M = 7 / 81 = 0,086 моль;

8) n2 (HCl) = n (ZnO) * 2 = 0,086 * 2 = 0,172 моль;

9) n общ. (HCl) = n1 (HCl) + n2 (HCl) = 0,4 + 0,172 = 0,572 моль;

10) m (HCl) = n общ. * M = 0,572 * 36,5 = 20,878 г;

11) m р-ра (HCl) = m * 100% / ω = 20,878 * 100% / 20% = 104,39 г.

Ответ: Масса раствора HCl составляет 104,39 г.

Задача 2

Дано:

m (Fe, Cu) = 3,04 г

V (NO) = 0,896 л

Найти:

ω (Fe) - ?

ω (Cu) - ?

1) Fe + 4HNO ₃ = > Fe (NO ₃ ) ₃ + NO ↑ + 2H ₂ O;

3Cu + 8HNO ₃ = > 3Cu (NO ₃ ) ₂ + 2NO ↑ + 4H ₂ O;

2) Пусть n (Fe) = (х) моль, а n (Cu) = (у) моль;

3) m (Fe) = n * M = (56 х) г;

4) m (Cu) = n * M = (64 у) г;

5) n общ. (NO) = V / Vm = 0,896 / 22,4 = 0,04 моль;

6) n1 (NO) = n (Fe) = (х) моль;

7) n2 (NO) = n (Cu) * 2 / 3 = (2 у / 3) моль;

8) х + (2 у / 3) = 0,04;

56 х + 64 у = 3,04;

х = 0,04 - (2 у / 3);

56 * (0,04 - (2 у / 3)) + 64 у = 3,04;

у = 0,03;

9) m (Cu) = 64 у = 64 * 0,03 = 1,92 г;

10) ω (Cu) = m (Cu) * 100% / m (Fe, Cu) = 1,92 * 100% / 3,04 = 63,158%;

11) ω (Fe) = 100% - ω (Cu) = 100% - 63,158% = 36,842%.

Ответ: Массовая доля Cu составляет 63,158%; Fe - 36,842%.