Номер 10, страница 143 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

10. Определите массовую долю меди в медно-цинковом сплаве, если известно, что 1 г сплава реагирует с разбавленной серной кислотой с выделением 112 мл газа (н. у.).

Дано:

$m_{сплава} = 1 \text{ г}$

$V_{газа} = 112 \text{ мл}$

$V_{газа} = 112 \text{ мл} = 0.112 \text{ л}$

Найти:

$\omega(Cu) - ?$

Решение:

Медно-цинковый сплав состоит из меди (Cu) и цинка (Zn). При реакции с разбавленной серной кислотой ($H_2SO_4$) только цинк будет вступать в реакцию, так как медь стоит в электрохимическом ряду напряжений металлов правее водорода и не вытесняет его из кислот.

Уравнение реакции цинка с разбавленной серной кислотой:

$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow$

Выделившийся газ — это водород ($H_2$).

1. Найдем количество вещества (число моль) выделившегося водорода. Так как объем дан при нормальных условиях (н. у.), используем молярный объем газов $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$.

$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{0.112 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.005 \text{ моль}$

2. По уравнению реакции, количество вещества прореагировавшего цинка равно количеству вещества выделившегося водорода:

$n(Zn) = n(H_2) = 0.005 \text{ моль}$

3. Вычислим массу цинка в сплаве, зная его молярную массу ($M(Zn) \approx 65 \text{ г/моль}$).

$m(Zn) = n(Zn) \cdot M(Zn) = 0.005 \text{ моль} \cdot 65 \text{ г/моль} = 0.325 \text{ г}$

4. Масса сплава равна сумме масс меди и цинка. Найдем массу меди.

$m(Cu) = m_{сплава} - m(Zn) = 1 \text{ г} - 0.325 \text{ г} = 0.675 \text{ г}$

5. Определим массовую долю меди в сплаве по формуле:

$\omega(Cu) = \frac{m(Cu)}{m_{сплава}} \cdot 100\%$

$\omega(Cu) = \frac{0.675 \text{ г}}{1 \text{ г}} \cdot 100\% = 67.5\%$

Ответ: массовая доля меди в сплаве составляет 67.5%.