Найти состав смеси оксидов после восстановления 15,2 г смеси FeO и CuO, при котором образуется 12,0 г твердого остатка

Хорошо, давайте решим эту задачу поэтапно.

Шаг 1: Найдем количество вещества (в молях) каждого оксида.

Мы знаем массу смеси FeO и CuO - 15,2 г. Чтобы найти количество вещества каждого оксида, нам нужно разделить массу на молярную массу.

Молярная масса FeO = молярная масса Fe + молярная масса O
Молярная масса FeO = (55,85 г/моль) + (16,00 г/моль) = 71,85 г/моль

Количество молей FeO = масса FeO / молярная масса FeO
Количество молей FeO = 15,2 г / 71,85 г/моль = 0,2117 моль

Молярная масса CuO = молярная масса Cu + молярная масса O
Молярная масса CuO = (63,55 г/моль) + (16,00 г/моль) = 79,55 г/моль

Количество молей CuO = масса CuO / молярная масса CuO
Количество молей CuO = 15,2 г / 79,55 г/моль = 0,1912 моль

Шаг 2: Найдем массу твердого остатка после восстановления.

Масса твердого остатка = исходная масса смеси - масса образовавшихся оксидов
Масса твердого остатка = 15,2 г - 12,0 г = 3,2 г

Шаг 3: Найдем количество молей твердого остатка.

Молярная масса твердого остатка будет зависеть от его состава. Поскольку мы не знаем точный состав оксидов в смеси, давайте предположим, что оба оксида полностью восстановились и превратились в металлы Fe и Cu.

Предположим, что масса Fe в твердом остатке составляет x г, а масса Cu составляет (3,2 - x) г.

Количество молей Fe = масса Fe / молярная масса Fe
Количество молей Fe = x г / (55,85 г/моль)

Количество молей Cu = масса Cu / молярная масса Cu
Количество молей Cu = (3,2 - x) г / (63,55 г/моль)

Шаг 4: Установим соотношение молей Fe и Cu.

Поскольку оксиды были восстановлены полностью, соотношение молей Fe и Cu должно быть таким же, как и соотношение молей исходных оксидов FeO и CuO.

Количество молей FeO = 0,2117 моль
Количество молей CuO = 0,1912 моль

Таким образом, мы можем записать уравнение:
\(\frac{{\text{{количество молей FeO}}}}{{\text{{количество молей CuO}}}} = \frac{{\text{{количество молей Fe}}}}{{\text{{количество молей Cu}}}}\)
\(\frac{{0,2117}}{{0,1912}} = \frac{{x г / (55,85 г/моль)}}{{(3,2 - x) г / (63,55 г/моль)}}\)

Шаг 5: Решим уравнение относительно x.

Для решения этого уравнения нам нужно сначала убрать знаменатель слева, умножив обе стороны на (3,2 - x) и на (63,55 г/моль). Затем упростим уравнение.

0,2117 * (3,2 - x) * (63,55 г/моль) = 0,1912 * x * (55,85 г/моль)

Упрощая это уравнение, получим:
(0,67484 - 0,2117x) * 63,55 г = 0,10663x * 55,85 г

Раскроем скобки и упростим:
42,823267 - 13,432285x = 0,10663x * 55,85 г

Перенесем все слагаемые, содержащие x, на одну сторону, а все остальные слагаемые на другую сторону:

0,10663x * 55,85 г + 13,432285x = 42,823267

Упростим выражение:

0,10663 * 55,85x + 13,432285x = 42,823267

Сложим слагаемые с x:

0,10663 * 55,85x + 13,432285x = 42,823267

Упростим:

5,9356055x + 13,432285x = 42,823267

Сложим слагаемые с x:

19,3678905x = 42,823267

Разделим обе стороны на 19,3678905:

x = 42,823267 / 19,3678905

x ≈ 2,21

Шаг 6: Найдем массу каждого металла в твердом остатке.

Масса Fe = x г ≈ 2,21 г
Масса Cu = (3,2 - x) г ≈ (3,2 - 2,21) г ≈ 0,99 г

Таким образом, масса Fe в твердом остатке составляет около 2,21 г, а масса Cu составляет около 0,99 г.

Шаг 7: Найдем процентное содержание каждого металла в твердом остатке.

Процентное содержание Fe = (Масса Fe / Масса твердого остатка) * 100%
Процентное содержание Fe ≈ (2,21 г / 3,2 г) * 100% ≈ 68,8%

Процентное содержание Cu = (Масса Cu / Масса твердого остатка) * 100%
Процентное содержание Cu ≈ (0,99 г / 3,2 г) * 100% ≈ 31,2%

Таким образом, состав смеси оксидов после восстановления будет примерно следующим: около 68,8% Fe и около 31,2% Cu.

Пожалуйста, обратите внимание, что числа, полученные в ходе решения, были округлены для удобства представления и могут несколько отличаться от точных значений.