Массовые доли меди и нитрата меди(II) при прокаливании
При прокаливании на воздухе навески смеси меди и нитрата меди (II) масса навески не изменилась. Напишите уравнения произошедших реакций и рассчитайте массовые доли компонентов в исходной смеси.
Дано
`m_text{исх.}(смеси) = m_text{кон.}(смеси)`
Найти
`ω(Cu) = text{?}`
`ω(Cu(NO_3)_2) = text{?}`
Решение
Запишем уравнения реакций при прокаливании:
`2Cu + O_2 = 2CuO`
`2Cu(NO_3)_2 = 2CuO + 4NO_2 text{↑} + O_2 text{↑}`
Пусть:
`n(Cu) = x`
`n(Cu(NO_3)_2) = y`
Масса смеси до прокаливания:
`m_text{исх.}(смеси) = 64*x + 188*y`
По уравнениям реакции количество вещества CuO:
`n(CuO) = x + y`
Масса смеси после прокаливания:
`m_text{кон.}(смеси) = m(CuO) = 80*(x + y)`
По условию задачи массы равны:
`64*x + 188*y = 80*(x + y)`
Решим уравнение:
`64*x + 188*y = 80*x + 80*y`
`16x = 108*y`
`x/y = 6.75`
Допустим:
`n(Cu(NO_3)_2) = 1 text{ моль}`
Тогда:
`n(Cu) = 6.75 text{ моль}`
Найдём массы компонентов смеси:
`m(Cu) = n(Cu)*M(Cu) = 6.75*64 = 432 text{ г}`
`m(Cu(NO_3)_2) = n(Cu(NO_3)_2)*M(Cu(NO_3)_2) = 1*188 = 188 text{ г}`
Масса исходной смеси:
`m_text{исх.}(смеси) = m(Cu) + m(Cu(NO_3)_2) = 432 + 188 = 620 text{ г}`
Вычислим массовые доли:
`ω(Cu) = (100*m(Cu))/(m_text{исх.}(смеси)) = (100*432)/620 = 69.7%`
`ω(Cu(NO_3)_2) = (100*m(Cu(NO_3)_2))/(m_text{исх.}(смеси)) = (100*188)/620 = 30.3%`
Ответ
`ω(Cu) = 69.7%`
`ω(Cu(NO_3)_2) = 30.3%`