Какова массовая доля меди в сплаве массой 200 г, состоящем из магния и меди, если при добавлении избытка раствора серной кислоты выделился объем водорода равный 134,4 дм3 (н.у.)?
Пошаговый ответ:
Описание: Для решения этой задачи нам нужно использовать знания о химических реакциях и стехиометрии. Давайте разберемся, как это сделать.
1. Сначала давайте определим химическую реакцию между медью и серной кислотой. Медь реагирует с серной кислотой, образуя соль меди и выделяя водород. Уравнение реакции: Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2.
2. Исходя из уравнения реакции, мы видим, что каждый моль меди реагирует с 1 молью серной кислоты, образуя 1 моль соли меди и 1 моль водорода.
3. Рассчитаем количество молей водорода объеме в 134,4 дм3 (н.у.). Мы знаем, что один моль газа занимает 22,4 литра при нормальных условиях (н.у.). Поэтому, 134,4 дм3 (н.у.) = 134,4/22,4 = 6 моль водорода.
4. Так как 1 моль меди образует 1 моль водорода, то 6 моль водорода соответствуют 6 моль меди.
5. Теперь найдем массу 6 моль меди. Масса 1 моля меди равна атомной массе меди, которая равна 63,55 г/моль. Следовательно, масса 6 моль меди равна 6 моль * 63,55 г/моль = 381,3 г.
6. Известно, что общая масса сплава равна 200 г. Поскольку масса сплава состоит из массы меди и массы магния, мы можем вычислить массу магния, вычтя массу меди из общей массы: масса магния = общая масса сплава — масса меди = 200 г — 381,3 г = -181,3 г. Полученное значение -181,3 г является неправильным, поэтому заключаем, что в задаче имеется ошибка.
Советы: Воспользуйтесь стехиометрией и уравнениями реакций, чтобы решить задачу. Внимательно следите за единицами измерения и преобразуйте их в необходимую форму. Проверьте все расчеты, чтобы избежать возможных ошибок в ответе.