Номер 2, страница 106, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

•2. Имеется 10 г железных опилок, содержащих примесь медных. Определите массу медных опилок, если действием на эту смесь соляной кислотой было получено 3,93 л водорода (н. у.).

Ответ: 0,18 г.

Дано:

$m(смеси\ Fe + Cu) = 10 \text{ г}$

$V(H_2) = 3.93 \text{ л (н. у.)}$

Найти:

$m(Cu) = ?$

Решение:

В смеси содержатся железо (Fe) и медь (Cu). При реакции с соляной кислотой (HCl) будет реагировать только тот металл, который стоит в электрохимическом ряду напряжений левее водорода. Железо (Fe) является более активным металлом, чем водород, и будет вступать в реакцию с соляной кислотой. Медь (Cu) стоит в ряду напряжений правее водорода, поэтому с соляной кислотой не реагирует.

Следовательно, водород выделяется только в результате реакции железа с кислотой. Уравнение реакции:

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

1. Найдем количество вещества (моль) выделившегося водорода. При нормальных условиях (н. у.) молярный объем газа ($V_m$) составляет 22,4 л/моль.

$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{3.93 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.17545 \text{ моль}$

2. Согласно уравнению реакции, на 1 моль выделившегося водорода ($H_2$) приходится 1 моль прореагировавшего железа (Fe). Следовательно, их количества вещества равны:

$n(Fe) = n(H_2) \approx 0.17545 \text{ моль}$

3. Теперь рассчитаем массу железа, которая была в смеси. Молярная масса железа $M(Fe) \approx 56 \text{ г/моль}$.

$m(Fe) = n(Fe) \times M(Fe) = 0.17545 \text{ моль} \times 56 \text{ г/моль} \approx 9.825 \text{ г}$

4. Масса всей смеси равна сумме масс железа и меди. Чтобы найти массу меди, вычтем массу железа из общей массы смеси.

$m(Cu) = m(смеси) - m(Fe) = 10 \text{ г} - 9.825 \text{ г} = 0.175 \text{ г}$

Округляя результат до сотых, получаем 0,18 г.

Ответ: $m(Cu) = 0.18 \text{ г}$.