Массовые доли меди и алюминия в смеси по газу
Навеску смеси порошков меди и алюминия массой 25 г обработали избытком горячей концентрированной азотной кислоты. В результате реакции образовалось 8,96 л (н. у.) газа. Вычислите массовые доли металлов в исходной смеси. (Алюминий пассивируется концентрированной азотной кислотой.)
Дано
`m(смеси) = 25 text{ г}`
`V(газа) = 8.96 text{ л}`
Найти
`ω(Cu) = text{ ?}`
`ω(Al) = text{ ?}`
Решение
Уравнение реакции меди с концентрированной азотной кислотой:
`Cu + 4HNO_3 = Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 text{↑} + 2H_2O`
Найдем количество вещества выделившегося газа:
`n(NO_2) = (V(NO_2))/V_m = 8.96 / 22.4 = 0.4 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества меди в 2 раза меньше количества NO₂:
`n(Cu) = (n(NO_2))/2 = 0.4/2 = 0.2 text{ моль}`
Найдем массу меди в смеси:
`m(Cu) = n(Cu) * M(Cu) = 0.2 * 64 = 12.8 text{ г}`
Найдем массу алюминия в смеси:
`m(Al) = m(смеси) - m(Cu) = 25 - 12.8 = 12.2 text{ г}`
Вычислим массовые доли металлов в смеси:
`ω(Cu) = (100 * m(Cu))/(m(смеси)) = (100*12.8)/25 = 51.2%`
`ω(Al) = (100 * m(Al))/(m(смеси)) = (100*12.2)/25 = 48.8%`
Ответ
`ω(Cu) = 51.2%`
`ω(Al) = 48.8%`
Дополнительно
Алюминий пассивируется концентрированной азотной кислотой, поэтому реагирует только медь.