Каковы массовые доли меди, железа и золота в данной смеси порошков после их обработки соляной, концентрированной

Чтобы решить эту задачу, мы должны знать начальные массы каждого порошка, а также массы каждого элемента в итоговом составе смеси.

Предположим, что у нас есть исходная смесь порошков, включающая медь, железо и золото. Обозначим массы этих порошков соответственно как \(m_{\text{меди}}, m_{\text{железа}}\) и \(m_{\text{золота}}\).

После обработки соляной кислотой, мы предполагаем, что медь реагирует с соляной кислотой и образует хлорид меди, железо не реагирует, а золото может частично реагировать с соляной кислотой. После обработки соляной кислотой общая масса смеси сохраняется, поэтому:

\[m_{\text{меди}} + m_{\text{железа}} + m_{\text{золота}} = \text{общая масса смеси}\]

В результате обработки соляной кислотой образуется раствор, содержащий хлорид меди, железо и нереагировавшее золото. Затем добавляем концентрированную азотную кислоту, которая реагирует только с железом, образуя нитрат железа. Таким образом, можно сделать вывод, что железо полностью переходит в нитрат железа, и масса железа не изменяется. Медь же находится в виде хлорида меди, а золото остается в неизменном состоянии.

Затем мы добавляем разбавленную азотную кислоту, которая не реагирует с медью или золотом. Это позволяет растворить нитрат железа и оставить хлорид меди в неизменном состоянии.

Чтобы определить массовые доли каждого элемента в итоговой смеси, необходимо знать массы веществ после каждого этапа обработки.

Приведу пошаговое решение с обоснованием:

1. После обработки соляной кислотой образуется хлорид меди и раствор, содержащий железо и золото. Предположим, что в результате этого процесса массы хлорида меди, железа и золота составляют \(m_{\text{хлорида меди}}\), \(m_{\text{железа}}\) и \(m_{\text{золота}}\) соответственно.

2. После добавления концентрированной азотной кислоты железо реагирует, образуя нитрат железа, и масса железа остается неизменной. Обозначим массу нитрата железа как \(m_{\text{нитрата железа}}\), а массу золота после этого этапа обработки как \(m_{\text{золота после реакции соляной кислоты}}\).

3. После добавления разбавленной азотной кислоты нитрат железа растворяется, а медь и золото остаются неизменными. Обозначим массу меди и золота после этого этапа обработки как \(m_{\text{меди после реакции соляной кислоты и азотной кислоты}}\) и \(m_{\text{золота после реакции соляной кислоты и азотной кислоты}}\) соответственно.

Теперь мы можем определить массовые доли каждого элемента в итоговой смеси:

Массовая доля меди, \(w_{\text{меди}}\), рассчитывается как:

\[w_{\text{меди}} = \frac{m_{\text{меди после реакции соляной кислоты и азотной кислоты}}}{\text{общая масса смеси}} \times 100\%\]

Массовая доля железа, \(w_{\text{железа}}\), остается неизменной:

\[w_{\text{железа}} = \frac{m_{\text{железа}}}{\text{общая масса смеси}} \times 100\%\]

Массовая доля золота, \(w_{\text{золота}}\), рассчитывается как:

\[w_{\text{золота}} = \frac{m_{\text{золота после реакции соляной кислоты и азотной кислоты}}}{\text{общая масса смеси}} \times 100\%\]

Таким образом, после проведения всех необходимых реакций и вычислений мы можем определить массовые доли каждого элемента в данной смеси порошков.