Смесь оксида меди(2) и алюминия общей массой 15,2 г подожгли с помощьью магниевой ленты. после окончания реакции полученный твердый осадок частично растворился в соляной кислоте с выделением 6,72 л (н.у) газа. рассчитайте массовые доли (в %) веществ в исходной смеси. относительную атомную массу меди примите равной 64.

Question

Смесь оксида меди(2) и алюминия общей массой 15,2 г подожгли с помощьью магниевой ленты. после окончания реакции полученный твердый осадок частично растворился в соляной кислоте с выделением 6,72 л (н.у) газа. рассчитайте массовые доли (в %) веществ в исходной смеси. относительную атомную массу меди примите равной 64.

Specialsurfer 12.03.2026 17:54

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Массовые доли веществ в исходной смеси составляют: оксид меди(II) — 52,63%, алюминий — 47,37%. ️ Шаг 1: Анализ химических реакций При поджигании смеси происходит реакция восстановления меди алюминием (алюмотермия): $3 C u O + 2 A l = 3 C u + A l_{2} O_{3} 3 cap C u cap O plus 2 cap A l equals 3 cap C u plus cap A l sub 2 cap O sub 3$ Полученный твердый остаток содержит медь ( $C u cap C u$ ), оксид алюминия ( $A l_{2} O_{3} cap A l sub 2 cap O sub 3$ ) и избыток одного из реагентов. При добавлении соляной кислоты ( $H C l cap H cap C l$ ) газ ( $H_{2} cap H sub 2$ ) выделяется только при взаимодействии с металлом, стоящим в ряду напряжений до водорода. Так как медь ( $C u cap C u$ ) и оксид алюминия ( $A l_{2} O_{3} cap A l sub 2 cap O sub 3$ ) при растворении в $H C l cap H cap C l$ газ не выделяют, следовательно, в избытке был алюминий: $2 A l + 6 H C l = 2 A l C l_{3} + 3 H_{2} 2 cap A l plus 6 cap H cap C l equals 2 cap A l cap C l sub 3 plus 3 cap H sub 2 up arrow$ ️ Шаг 2: Расчет количества избыточного алюминия Определим количество вещества выделившегося водорода при нормальных условиях ( $V_{m} = 22, 4 cap V sub m equals 22 comma 4$ л/моль): $n (H_{2}) = \frac{V (H_{2})}{V_{m}} = \frac{6, 72}{22, 4} = 0, 3 моль n open paren cap H sub 2 close paren equals the fraction with numerator cap V open paren cap H sub 2 close paren and denominator cap V sub m end-fraction equals the fraction with numerator 6 comma 72 and denominator 22 comma 4 end-fraction equals 0 comma 3 моль$ По уравнению реакции с кислотой $n (A l_{и з б}) = \frac{2}{3} n (H_{2}) n open paren cap A l sub и з б end-sub close paren equals two-thirds n open paren cap H sub 2 close paren$ : $n (A l_{и з б}) = \frac{2}{3} \cdot 0, 3 = 0, 2 моль n open paren cap A l sub и з б end-sub close paren equals two-thirds center dot 0 comma 3 equals 0 comma 2 моль$ Масса избыточного алюминия: $m (A l_{и з б}) = n (A l_{и з б}) \cdot M (A l) = 0, 2 \cdot 27 = 5, 4 г m open paren cap A l sub и з б end-sub close paren equals n open paren cap A l sub и з б end-sub close paren center dot cap M open paren cap A l close paren equals 0 comma 2 center dot 27 equals 5 comma 4 г$ ️ Шаг 3: Расчет состава реагирующей части смеси Масса смеси, вступившей в реакцию алюмотермии: $m_{р е а г} = m_{с м е с и} - m (A l_{и з б}) = 15, 2 - 5, 4 = 9, 8 г m sub р е а г end-sub equals m sub с м е с и end-sub minus m open paren cap A l sub и з б end-sub close paren equals 15 comma 2 minus 5 comma 4 equals 9 comma 8 г$ Пусть в реакцию вступило $x x$ моль $A l cap A l$ . Тогда согласно уравнению алюмотермии количество $C u O cap C u cap O$ составит $1, 5 x 1 comma 5 x$ моль. Составим уравнение по массам компонентов ( $M (C u O) = 64 + 16 = 80 cap M open paren cap C u cap O close paren equals 64 plus 16 equals 80$ г/моль): $M (A l) \cdot x + M (C u O) \cdot 1, 5 x = 9, 8 cap M open paren cap A l close paren center dot x plus cap M open paren cap C u cap O close paren center dot 1 comma 5 x equals 9 comma 8$ $27 x + 80 \cdot 1, 5 x = 9, 8 27 x plus 80 center dot 1 comma 5 x equals 9 comma 8$ $27 x + 120 x = 9, 8 27 x plus 120 x equals 9 comma 8$ $147 x = 9, 8 ⟹ x = \frac{9, 8}{147} = \frac{1}{15} \approx 0, 0667 моль 147 x equals 9 comma 8 ⟹ x equals the fraction with numerator 9 comma 8 and denominator 147 end-fraction equals 1 over 15 end-fraction is approximately equal to 0 comma 0667 моль$ Масса вступившего в реакцию алюминия: $m (A l_{р е а г}) = 27 \cdot \frac{1}{15} = 1, 8 г m open paren cap A l sub р е а г end-sub close paren equals 27 center dot 1 over 15 end-fraction equals 1 comma 8 г$ . Масса оксида меди(II) в исходной смеси: $m (C u O) = 120 \cdot \frac{1}{15} = 8 г m open paren cap C u cap O close paren equals 120 center dot 1 over 15 end-fraction equals 8 г$ . ️ Шаг 4: Определение массовых долей Общая масса алюминия в исходной смеси: $m (A l)_{о б щ} = m (A l_{р е а г}) + m (A l_{и з б}) = 1, 8 + 5, 4 = 7, 2 г m open paren cap A l close paren sub о б щ end-sub equals m open paren cap A l sub р е а г end-sub close paren plus m open paren cap A l sub и з б end-sub close paren equals 1 comma 8 plus 5 comma 4 equals 7 comma 2 г$ Вычислим массовые доли: $ω (C u O) = \frac{m (C u O)}{m_{с м е с и}} \cdot 100 % = \frac{8}{15, 2} \cdot 100 % \approx 52, 63 % omega open paren cap C u cap O close paren equals the fraction with numerator m open paren cap C u cap O close paren and denominator m sub с м е с и end-sub end-fraction center dot 100 % equals the fraction with numerator 8 and denominator 15 comma 2 end-fraction center dot 100 % is approximately equal to 52 comma 63 %$ $ω (A l) = \frac{7, 2}{15, 2} \cdot 100 % \approx 47, 37 % omega open paren cap A l close paren equals the fraction with numerator 7 comma 2 and denominator 15 comma 2 end-fraction center dot 100 % is approximately equal to 47 comma 37 %$ Ответ: Массовая доля CuO составляет 52,63%, массовая доля Al составляет 47,37%. Нужно ли рассчитать массы продуктов реакции (меди и оксида алюминия), образовавшихся в ходе процесса?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов