Сплав цинка и меди массой 20 г обработали избытком раствора гидроксида натрия с массовой долей его 30% (р=1.33 г/мл.) Твердый остаток выделили и обработали избытком концентрированного раствора азотной кислоты. Образовавшуюся при этом соль иделили и прокалили. Масса твердого осадка состава 10.016 г. Вычислите массовые доли металлов в сплаве израсходованный объем раствора щелочи.

Дано:

m сплава (Zn, Cu) = 20 г

ω (NaOH) = 30%

ρ р-ра (NaOH) = 1,33 г/мл

m (остатка) = 10,016 г

Найти:

ω (Zn) - ?

ω (Cu) - ?

V р-ра (NaOH) - ?

Решение:

1) Zn + 2NaOH + 2H₂O = > Na₂[Zn (OH) ₄] + H₂;

Cu + 4HNO₃ = > Cu (NO₃) ₂ + 2NO₂ + 2H₂O;

2Cu (NO₃) ₂ = > 2CuO + 4NO₂ + O₂;

2) n (CuO) = m (CuO) / M (CuO) = 10,016 / 80 = 0,1252 моль;

3) n (Cu) = n (Cu (NO₃) ₂) = n (CuO) = 0,1252 моль;

4) m (Cu) = n (Cu) * M (Cu) = 0,1252 * 64 = 8,0128 г;

5) ω (Cu) = m (Cu) * 100% / m сплава (Zn, Cu) = 8,0128 * 100% / 20 = 40,064%;

6) ω (Zn) = 100% - ω (Cu) = 100% - 40,064% = 59,936%;

7) m (Zn) = m сплава (Zn, Cu) - m (Cu) = 20 - 8,0128 = 11,9872 г;

8) n (Zn) = m (Zn) / M (Zn) = 11,9872 / 65 = 0,1844 моль;

9) n (NaOH) = n (Zn) * 2 = 0,1844 * 2 = 0,3688 моль;

10) m (NaOH) = n (NaOH) * M (NaOH) = 0,3688 * 40 = 14,752 г;

11) m р-ра (NaOH) = m (NaOH) * 100% / ω (NaOH) = 14,752 * 100% / 30% = 49,1733 г;

12) V р-ра (NaOH) = m р-ра (NaOH) / ρ р-ра (NaOH) = 49,1733 / 1,33 = 36,972 мл.

Ответ: Массовая доля Zn составляет 59,936%; Cu - 40,064%; объем NaOH - 36,972 мл.