Химия

8 класс
Вопрос
При прокаливании смеси, содержащей равные количества вещества гидроксида, карбоната и нитрата двухвалентного металла, масса смеси уменьшилась на 25,5 г. Определите металл, входящий в состав соединений, а также массу смеси, если смесь не содержит примесей, а массовая доля металла в ней равна 46,83 %.
Ответ


Обозначим молярную массу металла через $x$, а количество вещества каждого компонента смеси - через $y$. Так как металл двухвалентен, а количества веществ в смеси равны, то масса металла равна $3xy$ (г).

Выразим массу исходной смеси:

$m(исх. см.) = m(Me(OH)_{2}) + m(Me(NO_{3})_{2}) + m(MeCO_{3})$;
$m(исх. см.) = y(x + 34) + y(x + 124) + y(x + 60)$;
$m(исх. см.) = 3xy + 218y$.

Определим металл:

$w(Me) = \frac{m(Me)}{m(исх. см.)}; 0,4683 = \frac{3xy}{3xy + 218y}$.

Решая это уравнение, получаем $x = 64$, следовательно, металл - медь.

Напишем уравнения реакций:

$Cu(OH)_{2} \overset{t}{=} CuO + H_{2}O$; (1)
$2Cu(NO_{3})_{2} \overset{t}{=} 2CuO + 4NO_{2} + O_{2}$; (2)
$CuCO_{3} \overset{t}{=} CuO + CO_{2}$. (3)

Найдем массу исходной смеси.

Так как масса смеси уменьшилась за счет образования газообразных продуктов реакции, то:

$m(исх. см.) = m(кон. см.) + 25,5$;
$m(исх. см.) = y \cdot 98 + y \cdot 188 + y \cdot 124; m(исх. см.) = 410y$;
$m(кон. см.) = m_{1}(CuO) + m_{2}(CuO) + m_{3}(CuO)$;
$m(кон. см.) = y \cdot 80 + y \cdot 80 + y \cdot 80; m(кон. см.) = 240y$;
$410y = 240y + 25,5; y = 0,15$.

Следовательно, в смеси было по 0,15 моль веществ. Найдем ее массу:

$m(исх. см.) = 0,15 \cdot 410 = 61,5 (г)$.
Ответ: $Cu$; $m(исх. см.) = 61,5 г$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

При нагревании выше $350^{\circ} С$ этилен подвергли пиролизу, в результате чего образовались метан и ацетилен. Тепловой эффект этой реакции равен 12 ккал/моль. Пробу смеси газов, полученную в результате частичного пиролиза этилена, сожгли, определив выделившееся при этом тепло. Было подсчитано, что если бы исследуемая проба состояла из чистого этилена, то при ее сгорании выделилось бы на 0,3 ккал больше; если же в состав смеси входили бы только продукты пиролиза, то при сгорании выделилось бы на 1,2 ккал меньше. Вычислите: а) состав исследуемой смеси газов (в процентах по массе и объему); б) массу и объем исследуемой пробы газовой смеси при и 1 атм; в) количество тепла, выделившегося при сгорании анализируемой пробы; г) степень превращения этилена в газы пиролиза. При вычислениях принимать теплоту сгорания метана, равной 212 ккал/моль и ацетилена 310 ккал/моль.
8 класс Химия Средняя