Какие массовые доли (в %) аммиака и водорода были в исходной смеси, если первая часть смеси полностью восстановила 8,8 г оксида меди (II), а вторая часть полностью нейтрализовала 9,8 г 10%-й серной кислоты?
Бельчонок
Для решения данной задачи использовать концепцию эквивалентов.
Шаг 1: Найдем количество вещества оксида меди (II) с помощью его молярной массы:
\[m_{\text{окс. меди (II)}} = \frac{m}{M} = \frac{8.8}{63.55} = 0.1382 \text{ моль}\]
Шаг 2: Составим уравнение реакции между оксидом меди (II) и аммиаком:
\[\text{CuO} + 2\text{NH}_3 \rightarrow \text{Cu} + 3\text{H}_2\text{O}\]
Шаг 3: С помощью сравнения коэффициентов в уравнении реакции найдем количество вещества аммиака, необходимое для полной реакции:
\[0.1382 \text{ моль окс. меди (II)} \times \frac{2}{1} = 0.2764 \text{ моль NH}_3\]
Шаг 4: Найдем массу аммиака:
\[m_{\text{NH}_3} = \text{количество вещества} \times M = 0.2764 \times 17.03 = 4.7 \text{ г}\]
Шаг 5: Найдем массовую долю аммиака в исходной смеси:
\[\text{массовая доля аммиака} = \frac{m_{\text{аммиака}}}{m_{\text{исходной смеси}}} \times 100\%\]
\[\text{массовая доля аммиака} = \frac{4.7}{8.8 + 9.8} \times 100\% \approx 22.52\%\]
Шаг 6: Чтобы найти массовую долю водорода, можем воспользоваться законом сохранения массы. Из уравнения реакции видно, что 1 моль оксида меди (II) дает 3 моль молекулярного водорода, а 0.1382 моль оксида меди (II) соответствует \(0.1382 \times 3 = 0.4146\) моль молекулярного водорода.
Шаг 7: Найдем массу водорода:
\[m_{\text{водорода}} = \text{количество вещества} \times M = 0.4146 \times 2.02 = 0.837 \text{ г}\]
Шаг 8: Найдем массовую долю водорода в исходной смеси:
\[\text{массовая доля водорода} = \frac{m_{\text{водорода}}}{m_{\text{исходной смеси}}} \times 100\%\]
\[\text{массовая доля водорода} = \frac{0.837}{8.8 + 9.8} \times 100\% \approx 4.01\%\]
Итак, массовая доля аммиака составляет около 22.52%, а массовая доля водорода - примерно 4.01%.
Шаг 1: Найдем количество вещества оксида меди (II) с помощью его молярной массы:
\[m_{\text{окс. меди (II)}} = \frac{m}{M} = \frac{8.8}{63.55} = 0.1382 \text{ моль}\]
Шаг 2: Составим уравнение реакции между оксидом меди (II) и аммиаком:
\[\text{CuO} + 2\text{NH}_3 \rightarrow \text{Cu} + 3\text{H}_2\text{O}\]
Шаг 3: С помощью сравнения коэффициентов в уравнении реакции найдем количество вещества аммиака, необходимое для полной реакции:
\[0.1382 \text{ моль окс. меди (II)} \times \frac{2}{1} = 0.2764 \text{ моль NH}_3\]
Шаг 4: Найдем массу аммиака:
\[m_{\text{NH}_3} = \text{количество вещества} \times M = 0.2764 \times 17.03 = 4.7 \text{ г}\]
Шаг 5: Найдем массовую долю аммиака в исходной смеси:
\[\text{массовая доля аммиака} = \frac{m_{\text{аммиака}}}{m_{\text{исходной смеси}}} \times 100\%\]
\[\text{массовая доля аммиака} = \frac{4.7}{8.8 + 9.8} \times 100\% \approx 22.52\%\]
Шаг 6: Чтобы найти массовую долю водорода, можем воспользоваться законом сохранения массы. Из уравнения реакции видно, что 1 моль оксида меди (II) дает 3 моль молекулярного водорода, а 0.1382 моль оксида меди (II) соответствует \(0.1382 \times 3 = 0.4146\) моль молекулярного водорода.
Шаг 7: Найдем массу водорода:
\[m_{\text{водорода}} = \text{количество вещества} \times M = 0.4146 \times 2.02 = 0.837 \text{ г}\]
Шаг 8: Найдем массовую долю водорода в исходной смеси:
\[\text{массовая доля водорода} = \frac{m_{\text{водорода}}}{m_{\text{исходной смеси}}} \times 100\%\]
\[\text{массовая доля водорода} = \frac{0.837}{8.8 + 9.8} \times 100\% \approx 4.01\%\]
Итак, массовая доля аммиака составляет около 22.52%, а массовая доля водорода - примерно 4.01%.
Знаешь ответ?