При действии избытка соляной к-ты на 8,24 г смеси оксида марганца(4) с неизвестным оксидом ЭО2, который не реагирует с соляной к-той, получено 1,344 л газа (н.у.). В ходе опыта установлено, что мольное отношение оксида марганца(4) к неизвестному оксиду равно 3:1. Установите формулу неизвестного оксида и вычислите его массовую долю в смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:

Масса соляной кислоты = 8,24 г
Объем газа = 1,344 л
Мольное отношение оксида марганца(IV) к неизвестному оксиду = 3:1

Найдем количество вещества соляной кислоты:

n(HCl) = m/M(HCl) = 8.24/36.46 = 0.226 mol

Найдем количество молей кислорода, выделившегося при реакции:

V = 1.344 L
Температура = 273 K
Давление = 1 atm
Молярный объем газа при н.у. = 22.4 L/mol

n(O2) = V/(22.4) = 1.344/22.4 = 0.06 mol

Из мольного соотношения между оксидом марганца(IV) и неизвестным оксидом, получаем, что количество молей оксида марганца(IV) равно 0.045 моль.

Разность между общим количеством молей и количеством молей оксида марганца(IV) даст количество молей неизвестного оксида:

n(неизвестный оксид) = 0.06 - 0.045 = 0.015 mol

Теперь найдем массовую долю неизвестного оксида в смеси:

m(неизвестный оксид) = n(неизвестный оксид) * M(неизвестный оксид)

M(неизвестный оксид) = 16 x + 2 y (г/моль)

M(оксид марганца(IV)) = 118.95 г/моль
M(HCl) = 36.46 г/моль
M(O2) = 32 г/моль

Из мольного соотношения между оксидом марганца(IV) и неизвестным оксидом мы знаем, что x = 3

0.015 (16 3 + 2 y) = 0.226 36.46 + 0.045 118.95 + 0.06 32

48 x + 2 y = 327

48 3 + 2 y = 327

144 + 2y = 327

2y = 183

y = 91.5

Формула неизвестного оксида: EO2,5

Массовая доля неизвестного оксида в смеси:

m(неизвестный оксид) = 0.015 (16 3 + 2 * 91.5) = 4.586 g

Массовая доля неизвестного оксида в смеси равна 4.586 г.