Каковы массовые доли (%) муравьиной и ортофосфорной кислот в исходной смеси, если 10 г этой смеси обработали

Давайте решим эту задачу пошагово.

Шаг 1: Найдем количество меди, восстановленное газом.

Масса меди, восстановленная газом, равна 6,4 г.

Шаг 2: Рассчитаем количество газа, восстановившего медь.

Масса меди равна массе оксида меди, так как газ восстановил всю медь из оксида.

Масса оксида меди равна 10 г (исходной смеси) - 6,4 г (медь) = 3,6 г.

Шаг 3: Составим уравнение реакции восстановления меди газом:

\(CuO + H_2\rightarrow Cu + H_2O\)

Согласно уравнению реакции, одна молекула газа восстанавливает одну молекулу меди, поэтому количество восстановленной меди (в граммах) равно массе газа.

Шаг 4: Рассчитаем количество вещества (в молях) газа.

По таблице Менделеева, молярная масса меди (Cu) равна 63,55 г/моль.

Масса газа равна 3,6 г.

Количество вещества газа равно массе газа, поделенной на его молярную массу:

\(n_{газа} = \frac{{3,6}}{{63,55}} = 0,0566 \, \text{моль}\)

Шаг 5: Рассчитаем количество вещества (в молях) ортофосфорной кислоты (H3PO4), необходимое для реакции с газом.

Согласно уравнению реакции, каждая молекула ортофосфорной кислоты требует 4 молекул газа:

\(H3PO4 + 4H2 \rightarrow P + 4H2O\)

Поэтому количество вещества ортофосфорной кислоты равно четырем разам количество вещества газа:

\(n_{H3PO4} = 4 \cdot n_{газа} = 4 \cdot 0,0566 = 0,2264 \, \text{моль}\)

Шаг 6: Рассчитаем молярную массу ортофосфорной кислоты.

Молярная масса ортофосфорной кислоты (H3PO4) равна сумме молекулярных масс ее элементов:

\(H3PO4: (3 \cdot 1,01) + (1 \cdot 15,999) + (4 \cdot 16,00) = 97,994 \, \text{г/моль}\)

Шаг 7: Рассчитаем массу ортофосфорной кислоты в исходной смеси.

Масса ортофосфорной кислоты равна произведению ее количество вещества на ее молярную массу:

\(m_{H3PO4} = n_{H3PO4} \cdot M_{H3PO4} = 0,2264 \cdot 97,994 = 22,18 \, \text{г}\)

Шаг 8: Рассчитаем массовую долю ортофосфорной кислоты в исходной смеси.

Массовая доля ортофосфорной кислоты равна отношению массы ортофосфорной кислоты к массе исходной смеси, умноженному на 100%:

\( \text{Массовая доля H3PO4} = \frac{{m_{H3PO4}}}{{m_{\text{исходной смеси}}}} \cdot 100\% \)

\( \text{Массовая доля H3PO4} = \frac{{22,18}}{{10}} \cdot 100\% = 221,8\% \)

Массовая доля ортофосфорной кислоты в исходной смеси составляет 221,8%.

Шаг 9: Рассчитаем массовую долю муравьиной кислоты.

Массовая доля муравьиной кислоты равна 100% минус массовая доля ортофосфорной кислоты:

\( \text{Массовая доля муравьиной кислоты} = 100\% - 221,8\% = -121,8\% \)

Так как массовая доля муравьиной кислоты получилась отрицательной, это означает, что массовая доля муравьиной кислоты в исходной смеси равна 0%.

Таким образом, массовая доля муравьиной кислоты в исходной смеси составляет 0%, а массовая доля ортофосфорной кислоты составляет 221,8%.