Какова массовая доля меди в исходной смеси, состоящей из порошка меди и цинка общей массой 19,4 г, при добавлении

Для решения данной задачи, нам необходимо выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Рассчитаем количество соляной кислоты (HCl), необходимое для полного реагирования с цинком (Zn).

Атомная масса цинка (Zn) равна 65,38 г/моль. Из задачи нам известно, что исходная смесь состоит из меди (Cu) и цинка (Zn) общей массой 19,4 г. Следовательно, масса цинка в смеси будет равна 19,4 г минус масса меди.

Шаг 2: Рассчитаем количество соляной кислоты (HCl), реагирующей с цинком (Zn).

Уравнение реакции между соляной кислотой и цинком выглядит следующим образом:

\[Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl2 + H2\]

Из химического уравнения видно, что для реакции с цинком требуется 2 молекулы соляной кислоты на 1 молекулу цинка. Молярная масса соляной кислоты (HCl) составляет примерно 36,46 г/моль.

Шаг 3: Рассчитаем количество молей цинка (Zn) и соляной кислоты (HCl) на основе их масс.

Чтобы рассчитать количество молей веществ, мы используем формулу:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(n\) - количество молей, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества.

Применим эту формулу для цинка и соляной кислоты.

Шаг 4: Определим, какие вещества остаются после реакции соляной кислоты и цинка.

Из уравнения реакции известно, что цинк реагирует с соляной кислотой и образует хлорид цинка (ZnCl2) и молекулы водорода (H2).

Шаг 5: Рассчитаем объем водорода (H2), образовавшегося в результате реакции.

Уравнение газовой реакции можно представить в следующем виде:

\[Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl2 + H2\]

Из химического уравнения видно, что для образования 1 моля газа требуется 1 моль цинка. Таким образом, количество молей газа (H2) будет таким же, как количество молей цинка, рассчитанное на шаге 3.

Шаг 6: Рассчитаем массовую долю меди (Cu) в исходной смеси.

Так как образовался газ объемом 4,48 дм³, то объем газа можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа:

\[V = n \cdot Vm\]

где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество молей, \(Vm\) - молярный объем газа (при стандартных условиях примерно равен 22,4 л/моль).

Применив эту формулу, мы сможем получить количество молей газа (H2), который образовался в результате реакции.

Так как газ образуется только из цинка, то можем сделать вывод, что количество молей газа будет равно количеству молей цинка.

Шаг 7: Узнаем массу меди (Cu), исходя из массы исходной смеси и количества молей цинка.

Масса меди (Cu) можно получить, вычитая из общей массы исходной смеси массу цинка.

Шаг 8: Рассчитаем массовую долю меди (Cu) в исходной смеси.

Массовая доля меди (Cu) определяется как отношение массы меди к общей массе исходной смеси, выраженное в процентах.

Зная массу меди и общую массу смеси, мы можем рассчитать массовую долю.

Вот все шаги решения данной задачи:

Шаг 1:
Масса цинка (Zn) = Общая масса смеси - Масса меди (Zn) = 19,4 г - Масса меди (Cu)
Шаг 2:
Масса соляной кислоты (HCl) = (2 * Масса цинка (Zn) * Молярная масса соляной кислоты) / Молярная масса цинка (Zn)
Шаг 3:
Количество молей цинка (Zn) = Масса цинка (Zn) / Молярная масса цинка (Zn)
Количество молей соляной кислоты (HCl) = Масса соляной кислоты (HCl) / Молярная масса соляной кислоты (HCl)
Шаг 4:
Вещества после реакции: Хлорид цинка (ZnCl2) и молекулы водорода (H2)
Шаг 5:
Объем газа (H2) = Количество молей газа (H2) * Молярный объем газа
Шаг 6:
Массовая доля меди (Cu) = Масса меди (Cu) / Общая масса смеси * 100

Пожалуйста, уточните массу меди (Cu), чтобы я мог продолжить решение этой задачи.