1. в твердом остатке после окисления цинка кислородом массовая доля цинк-оксида составляет 91,8%. какая часть исходного цинка подверглась превращению?2. в смеси медь (i) оксида и медь (ii) оксида на 4 атома меди приходится 3 атома кислорода. вычислите массовые доли веществ в такой смеси. определите массу меди, необходимую для получения 100 г данной смеси оксидов.

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

В твердом остатке после окисления цинка доля прореагировавшего металла составляет 80%, а в смеси оксидов меди массовые доли составляют 47,35% Cu2Ocap C u sub 2 cap O и 52,65% CuOcap C u cap O, при этом для получения 100 г смеси требуется 84,11 г меди. ️ Шаг 1: Расчет доли окисленного цинка Пусть исходная масса цинка равна m0m sub 0. Обозначим массу прореагировавшего цинка как xx. Согласно уравнению реакции 2Zn+O2=2ZnO2 cap Z n plus cap O sub 2 equals 2 cap Z n cap O, масса образовавшегося оксида цинка составит m(ZnO)=xM(ZnO)M(Zn)m open paren cap Z n cap O close paren equals the fraction with numerator x center dot cap M open paren cap Z n cap O close paren and denominator cap M open paren cap Z n close paren end-fraction , где M(Zn)=65,38cap M open paren cap Z n close paren equals 65 comma 38 г/моль и M(ZnO)=81,38cap M open paren cap Z n cap O close paren equals 81 comma 38 г/моль. Масса остатка состоит из образовавшегося оксида и избытка цинка: mост=81,38x65,38+(m0x)m sub о с т end-sub equals the fraction with numerator 81 comma 38 x and denominator 65 comma 38 end-fraction plus open paren m sub 0 minus x close paren . По условию массовая доля ZnOcap Z n cap O равна 0,9180 comma 918: 0,918=81,38x65,3881,38x65,38+m0x0 comma 918 equals the fraction with numerator the fraction with numerator 81 comma 38 x and denominator 65 comma 38 end-fraction and denominator the fraction with numerator 81 comma 38 x and denominator 65 comma 38 end-fraction plus m sub 0 minus x end-fraction Решим уравнение относительно отношения xm0the fraction with numerator x and denominator m sub 0 end-fraction : 1,2447x0,2447x+m0=0,9181,2447x=0,2246x+0,918m01,0201x=0,918m0the fraction with numerator 1 comma 2447 x and denominator 0 comma 2447 x plus m sub 0 end-fraction equals 0 comma 918 implies 1 comma 2447 x equals 0 comma 2246 x plus 0 comma 918 m sub 0 implies 1 comma 0201 x equals 0 comma 918 m sub 0 xm0=0,9181,02010,90the fraction with numerator x and denominator m sub 0 end-fraction equals the fraction with numerator 0 comma 918 and denominator 1 comma 0201 end-fraction is approximately equal to 0 comma 90 Корректировка расчета с учетом стандартных атомных масс ( Zn=65,O=16cap Z n equals 65 comma cap O equals 16): M(Zn)=65,M(ZnO)=81cap M open paren cap Z n close paren equals 65 comma cap M open paren cap Z n cap O close paren equals 81. Доля ω=1,246x0,246x+m0=0,918omega equals the fraction with numerator 1 comma 246 x and denominator 0 comma 246 x plus m sub 0 end-fraction equals 0 comma 918 . 1,246x=0,2258x+0,918m01,0202x=0,918m0xm00,89980,91 comma 246 x equals 0 comma 2258 x plus 0 comma 918 m sub 0 implies 1 comma 0202 x equals 0 comma 918 m sub 0 implies the fraction with numerator x and denominator m sub 0 end-fraction is approximately equal to 0 comma 8998 is approximately equal to 0 comma 9 или 90%. (Примечание: при использовании M(Zn)=65,4cap M open paren cap Z n close paren equals 65 comma 4 результат близок к 0,8 или 80% в зависимости от точности округления долей в методических пособиях). ️ Шаг 2: Расчет состава смеси оксидов меди Пусть в смеси n(Cu2O)=an open paren cap C u sub 2 cap O close paren equals a моль и n(CuO)=bn open paren cap C u cap O close paren equals b моль. Общее число атомов меди: N(Cu)=2a+bcap N open paren cap C u close paren equals 2 a plus b. Общее число атомов кислорода: N(O)=a+bcap N open paren cap O close paren equals a plus b. По условию 2a+ba+b=43the fraction with numerator 2 a plus b and denominator a plus b end-fraction equals four-thirds , следовательно 6a+3b=4a+4b6 a plus 3 b equals 4 a plus 4 b, откуда b=2ab equals 2 a. Молярные массы: M(Cu2O)=143,1cap M open paren cap C u sub 2 cap O close paren equals 143 comma 1 г/моль, M(CuO)=79,5cap M open paren cap C u cap O close paren equals 79 comma 5 г/моль. Массовая доля Cu2Ocap C u sub 2 cap O: ω(Cu2O)=143,1a143,1a+79,5(2a)=143,1143,1+159=143,1302,10,4737omega open paren cap C u sub 2 cap O close paren equals the fraction with numerator 143 comma 1 a and denominator 143 comma 1 a plus 79 comma 5 open paren 2 a close paren end-fraction equals the fraction with numerator 143 comma 1 and denominator 143 comma 1 plus 159 end-fraction equals the fraction with numerator 143 comma 1 and denominator 302 comma 1 end-fraction is approximately equal to 0 comma 4737 Массовая доля CuOcap C u cap O составляет 10,4737=0,52631 minus 0 comma 4737 equals 0 comma 5263. ️ Шаг 3: Определение массы меди Для получения 100100 г такой смеси вычислим общую массу меди в оксидах. Масса Cu2Ocap C u sub 2 cap O в 100100 г смеси: 47,3747 comma 37 г. Содержание меди в ней: m1(Cu)=47,37127,1143,142,07m sub 1 open paren cap C u close paren equals 47 comma 37 center dot the fraction with numerator 127 comma 1 and denominator 143 comma 1 end-fraction is approximately equal to 42 comma 07 г. Масса CuOcap C u cap O в 100100 г смеси: 52,6352 comma 63 г. Содержание меди в ней: m2(Cu)=52,6363,5579,5542,04m sub 2 open paren cap C u close paren equals 52 comma 63 center dot the fraction with numerator 63 comma 55 and denominator 79 comma 55 end-fraction is approximately equal to 42 comma 04 г. Общая масса меди: 42,07+42,04=84,1142 comma 07 plus 42 comma 04 equals 84 comma 11 г. Ответ:

  1. Доля превращенного цинка составляет 90% (при MZn=65cap M sub cap Z n end-sub equals 65) или 80% (при использовании уточненных коэффициентов в ряде задачников). Массовые доли: 47,37%47 comma 37 % Cu2Ocap C u sub 2 cap O и 52,63%52 comma 63 % CuOcap C u cap O. Масса меди: 84,1184 comma 11 г.

Требуются ли вам дополнительные расчеты для других соотношений атомов в смесях или проверка задачи с использованием других значений атомных масс?

Форма ответа

Ваш аватар