Химия

В состав смеси входят $х$ молей меди ($A = 64$), $у$ молей окиси меди ($M = 80$) и $z$ молей закиси меди ($M = 144$). Общая масса смеси

$m = 64x + 80y + 144z$. (1)

При действии серной кислоты происходят реакции

$CuO + H_2SO_4 = CuSO_4 + H_20$,
$Cu_2O + H_2SO_4 = Cu + CuSO_4 + H_2O$.

Количественно при указанном содержании веществ ход процесса описывается уравнением

$xCu + yCuO + 2Cu_2O + (y + z) H_2SO_4 = (x + z) Cu + (y + z) CuSO_4 + (y + z) H_2O$ (2)

При действии соляной кислоты реакции идут по уравнениям

$CuO + 2HCl = CuCl_2 + H_2O$,
$Cu_2O + 4HCl = 2[HCuCl_2] + H_2O$.

Количественно ход этого процесса описывается уравнением

$xCu + yCuO + zCu_2O + 2(y + 2z)HCl = xCu + yCuCl_2 + 2z [HCuCl_2] + (y + z) H_2O$. (3)

Согласно уравнению (3) в осадок выпадает только металлическая медь, входившая в состав смеси, причем

$64x = (1-0,85) m$,
$x = 0,15 \cdot \frac{m}{64}$.

Если массы взятых навесок были одинаковы, то по уравнению (2) можно записать

$64 (x + z) = 0,25 m$,
$0,15 \frac{m}{64} + z = 0,25 \frac{m}{64}$,
$z = (NULL,25-0,15) \cdot \frac{m}{64} = 0,l \cdot \frac{m}{64}$.

При подстановке в уравнение (1) найденных значений $х$ и $z$ получаем

$64 \cdot 0,15 \frac{m}{64} + 80y + 144 \cdot 0,1 \cdot \frac{m}{64} m$,
$80y = m - 0,15m - 0,225m = 0,625m$,
$y = \frac{0,625}{80} m$.

Процентное содержание меди в смеси равно

$\frac {64(x+y+2z) \cdot 100}{m} = \frac{64}{m} \left (NULL,15 \frac{m}{64} + \frac{0,625m}{80} + 2 \cdot 0,1 \frac{m}{64} \right ) \cdot 100 = (NULL,35 + 0,50) 100 = 85$ %.

Из указанной смеси медь можно получить, если над смесью при нагревании пропускать ток водорода; 42,5 г меди получится из

$m_1 = \frac{42,5}{0,85} = 50$ г смеси.