Как решить задачу по химии? Навеску смеси песка и медного порошка общей массой 7 г обработали избытком конц серной кислоты. Определите массовую долю песка в смеси, если известно, что для поглощения выделившегося газа необходимо минимум 100 мл 4% раствора едкого натра. (Плотность 1,02г/мл)
Для начала, давайте разберемся с данными в задаче и запишем, что нам известно:
Массa смеси песка и медного порошка = 7 г.Нa обработку смеси с серной кислотой выделяется газ вданномслучае,скореевсего,водород,таккакмедьреагируетсконцентрированнойсернойкислотойв данном случае, скорее всего, водород, так как медь реагирует с концентрированной серной кислотойвданномслучае,скореевсего,водород,таккакмедьреагируетсконцентрированнойсернойкислотой.Для поглощения выделившегося газа нужно минимум 100 мл 4% раствора едкого натра.
Теперь нам нужно рассчитать, сколько натрия гидроксида NaOHNaOHNaOH содержится в 100 мл 4% раствора.
Вычислим массу NaOH в этом растворе: масса NaOH=4100×102 г=4,08 г.
\text{масса NaOH} = \frac{4}{100} \times 102 \, \text{г} = 4,08 \, \text{г}. масса NaOH=1004×102г=4,08г.
Теперь определим, сколько молей NaOH содержится в этой массе: n(NaOH)=mM=4,08 г40 г/моль=0,102 моль NaOH.
n(\text{NaOH}) = \frac{m}{M} = \frac{4,08 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0,102 \, \text{моль} \, \text{NaOH}. n(NaOH)=Mm=40г/моль4,08г=0,102мольNaOH.
Теперь, согласно уравнению реакции: Cu+2H2SO4→CuSO4+H2+SO2+2H2O
\text{Cu} + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2 + \text{SO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} Cu+2H2SO4→CuSO4+H2+SO2+2H2O
для нейтрализации одного моля H2 потребуется 1 моль NaOH.
Таким образом, выделившийся газ водородводородводород будет соответствовать количеству NaOH. Поскольку каждая моля медного порошка 1мольCu1 моль Cu1мольCu дает 1 моль H2, то: n(H2)=n(NaOH)=0,102 моль.
n(\text{H}_2) = n(\text{NaOH}) = 0,102 \, \text{моль}. n(H2)=n(NaOH)=0,102моль.
Теперь найдем массу меди, которая реагировала: В мольной массе меди CuCuCu равна 63,5 г/моль, значит: m(Cu)=n(Cu)⋅M=0,102 моль⋅63,5 г/моль=6,47 г.
m(\text{Cu}) = n(\text{Cu}) \cdot M = 0,102 \, \text{моль} \cdot 63,5 \, \text{г/моль} = 6,47 \, \text{г}. m(Cu)=n(Cu)⋅M=0,102моль⋅63,5г/моль=6,47г.
Таким образом, из загальной массы смеси 7г7 г7г вычтем массу меди, чтобы найти массу песка: m(песок)=7 г−m(Cu)=7 г−6,47 г=0,53 г.
m(\text{песок}) = 7 \, \text{г} - m(\text{Cu}) = 7 \, \text{г} - 6,47 \, \text{г} = 0,53 \, \text{г}. m(песок)=7г−m(Cu)=7г−6,47г=0,53г.
Теперь можно найти массовую долю песка в смеси: массовая доля песка=m(песок)m(смесь)×100%=0,53 г7 г×100%≈7,57%.
\text{массовая доля песка} = \frac{m(\text{песок})}{m(\text{смесь})} \times 100\% = \frac{0,53 \, \text{г}}{7 \, \text{г}} \times 100\% \approx 7,57\%. массоваядоляпеска=m(смесь)m(песок)×100%=7г0,53г×100%≈7,57%.
Таким образом, массовая доля песка в смеси составляет примерно 7,57%.
Для начала, давайте разберемся с данными в задаче и запишем, что нам известно:
Массa смеси песка и медного порошка = 7 г.Нa обработку смеси с серной кислотой выделяется газ вданномслучае,скореевсего,водород,таккакмедьреагируетсконцентрированнойсернойкислотойв данном случае, скорее всего, водород, так как медь реагирует с концентрированной серной кислотойвданномслучае,скореевсего,водород,таккакмедьреагируетсконцентрированнойсернойкислотой.Для поглощения выделившегося газа нужно минимум 100 мл 4% раствора едкого натра.Теперь нам нужно рассчитать, сколько натрия гидроксида NaOHNaOHNaOH содержится в 100 мл 4% раствора.
Рассчитаем массу 4% раствора:
Масса раствора=объем×плотность=100 мл×1,02 г/мл=102 г. \text{Масса раствора} = \text{объем} \times \text{плотность} = 100 \, \text{мл} \times 1,02 \, \text{г/мл} = 102 \, \text{г}.
Масса раствора=объем×плотность=100мл×1,02г/мл=102г.
Вычислим массу NaOH в этом растворе:
масса NaOH=4100×102 г=4,08 г. \text{масса NaOH} = \frac{4}{100} \times 102 \, \text{г} = 4,08 \, \text{г}.
масса NaOH=1004 ×102г=4,08г.
Теперь определим, сколько молей NaOH содержится в этой массе:
n(NaOH)=mM=4,08 г40 г/моль=0,102 моль NaOH. n(\text{NaOH}) = \frac{m}{M} = \frac{4,08 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0,102 \, \text{моль} \, \text{NaOH}.
n(NaOH)=Mm =40г/моль4,08г =0,102мольNaOH.
Теперь, согласно уравнению реакции:
Cu+2H2SO4→CuSO4+H2+SO2+2H2O \text{Cu} + 2\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2 + \text{SO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}
Cu+2H2 SO4 →CuSO4 +H2 +SO2 +2H2 O для нейтрализации одного моля H2 потребуется 1 моль NaOH.
Таким образом, выделившийся газ водородводородводород будет соответствовать количеству NaOH. Поскольку каждая моля медного порошка 1мольCu1 моль Cu1мольCu дает 1 моль H2, то:
n(H2)=n(NaOH)=0,102 моль. n(\text{H}_2) = n(\text{NaOH}) = 0,102 \, \text{моль}.
n(H2 )=n(NaOH)=0,102моль.
Теперь найдем массу меди, которая реагировала:
В мольной массе меди CuCuCu равна 63,5 г/моль, значит:
m(Cu)=n(Cu)⋅M=0,102 моль⋅63,5 г/моль=6,47 г. m(\text{Cu}) = n(\text{Cu}) \cdot M = 0,102 \, \text{моль} \cdot 63,5 \, \text{г/моль} = 6,47 \, \text{г}.
m(Cu)=n(Cu)⋅M=0,102моль⋅63,5г/моль=6,47г.
Таким образом, из загальной массы смеси 7г7 г7г вычтем массу меди, чтобы найти массу песка:
m(песок)=7 г−m(Cu)=7 г−6,47 г=0,53 г. m(\text{песок}) = 7 \, \text{г} - m(\text{Cu}) = 7 \, \text{г} - 6,47 \, \text{г} = 0,53 \, \text{г}.
m(песок)=7г−m(Cu)=7г−6,47г=0,53г.
Теперь можно найти массовую долю песка в смеси:
массовая доля песка=m(песок)m(смесь)×100%=0,53 г7 г×100%≈7,57%. \text{массовая доля песка} = \frac{m(\text{песок})}{m(\text{смесь})} \times 100\% = \frac{0,53 \, \text{г}}{7 \, \text{г}} \times 100\% \approx 7,57\%.
массовая доля песка=m(смесь)m(песок) ×100%=7г0,53г ×100%≈7,57%.
Таким образом, массовая доля песка в смеси составляет примерно 7,57%.