Смесь оксида меди и оксида железа(III) массой 191г была полностью восстановлена до соответствующих металлов, при действии на которые избытком соляной кислоты выделилось 8,96л водорода. Определите массовые доли оксидов в исходной смеси.
Для начала найдем количество молей водорода, выделившегося при реакции:
8,96 л / 22,4 л/моль = 0,4 моль H₂
Так как оксид железа (III) Fe₂O₃ содержит 3 молекулы кислорода, а оксид меди CuO содержит 1 молекулу кислорода, то для восстановления 1 моля меди потребуется 3 моля водорода, а для восстановления 1 моля железа — 1 моль водорода.
Поэтому из расчетов можно заключить, что 0,4 моль H₂ это моля соответственно меди и железа в оксидах т.е. n(Cu) = 0,1 моль, а n(Fe) = 0,3 моль.
Массы соответственно CuO и Fe₂O₃ можно рассчитать как:
m(CuO) = 0,1 моль 63,5 г/моль = 6,35 г m(Fe₂O₃) = 0,3 моль 159,7 г/моль = 47,91 г
Теперь рассчитаем массовые доли оксидов в исходной смеси:
Для CuO: m(CuO) / m(смесь) = 6,35 г / 191 г ≈ 0,0333 или 3,33%
Для Fe₂O₃: m(Fe₂O₃) / m(смесь) = 47,91 г / 191 г ≈ 0,25 или 25%
Итак, массовые доли оксида меди и оксида железа (III) в исходной смеси составляют примерно 3,33% и 25% соответственно.
Для начала найдем количество молей водорода, выделившегося при реакции:
8,96 л / 22,4 л/моль = 0,4 моль H₂
Так как оксид железа (III) Fe₂O₃ содержит 3 молекулы кислорода, а оксид меди CuO содержит 1 молекулу кислорода, то для восстановления 1 моля меди потребуется 3 моля водорода, а для восстановления 1 моля железа — 1 моль водорода.
Поэтому из расчетов можно заключить, что 0,4 моль H₂ это моля соответственно меди и железа в оксидах т.е. n(Cu) = 0,1 моль, а n(Fe) = 0,3 моль.
Массы соответственно CuO и Fe₂O₃ можно рассчитать как:
m(CuO) = 0,1 моль 63,5 г/моль = 6,35 г
m(Fe₂O₃) = 0,3 моль 159,7 г/моль = 47,91 г
Теперь рассчитаем массовые доли оксидов в исходной смеси:
Для CuO:
m(CuO) / m(смесь) = 6,35 г / 191 г ≈ 0,0333 или 3,33%
Для Fe₂O₃:
m(Fe₂O₃) / m(смесь) = 47,91 г / 191 г ≈ 0,25 или 25%
Итак, массовые доли оксида меди и оксида железа (III) в исходной смеси составляют примерно 3,33% и 25% соответственно.