Каковы массовые доли веществ в полученном растворе после добавления измельченной смеси, образовавшейся при поджигании

Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся знания о массовых долях веществ и концентрациях растворов.

Итак, у нас есть порошок алюминия массой 4,32 г и железная окалина массой 13,92 г. Мы добавляем их к 15%-ному раствору медного купороса, масса которого составляет 37,5 г.

Для начала, вычислим массу медного купороса в растворе. Массовая концентрация 15%-ного раствора означает, что в 100 г раствора содержится 15 г медного купороса. Масса медного купороса в нашем растворе будет:

\[Масса \ CuSO_4 = масса_{раствора} \times \frac{концентрация}{100}\]

\[Масса \ CuSO_4 = 37,5 \times \frac{15}{100} = 5,625 \ г\]

Теперь рассмотрим реакцию между порошком алюминия и железной окалиной. Эта реакция протекает следующим образом:

3Fe2O3 + 2Al -> Al2O3 + 3Fe

Это означает, что 3 молекулы Fe2O3 реагируют с 2 молекулами Al, образуя 1 молекулу Al2O3 и 3 молекулы Fe.

Теперь мы можем вычислить массу алюминия, необходимого для реакции:

\[мол \ Al = \frac{масса_{аль_2O_3} \times N_A}{мол_масса_{Al_2O_3}}\]

где \(масса_{аль_2O_3}\) - это молярная масса алюминиевого оксида (Al2O3), \(N_A\) - постоянная Авогадро, \(мол_масса_{Al_2O_3}\) - молярная масса алюминиевого оксида.

Молярная масса алюминиевого оксида (Al2O3) составляет приблизительно 101,96 г/моль. Постоянная Авогадро (NA) равна \(6,02214 \times 10^{23}\).

Теперь рассчитаем массу железной окалины, необходимую для реакции:

\[мол \ Fe2O3 = \frac{масса_{аль_2O_3} \times N_A}{мол_масса_{Fe2O3}}\]

где \(масса_{Fe2O3}\) - это молярная масса железного оксида (Fe2O3), а остальные значения остаются прежними.

Молярная масса железного оксида (Fe2O3) составляет примерно 159,69 г/моль.

Теперь, зная массу алюминия и железной окалины, которые мы добавили в раствор, и массу медного купороса в растворе, мы можем рассчитать массовые доли веществ в полученном растворе.

Массовая доля вещества можно рассчитать по формуле:

\[Массовая \ доля = \frac{масса_{вещества}}{масса_{раствора}} \times 100\%\]

Таким образом, мы можем рассчитать массовые доли медного купороса, алюминия и железной окалины в полученном растворе.