Сплав цинка и меди массой 20 г обработали избытком раствора гидроксида натрия с массовой долей его 30% (р=1.33 г/мл.) Твердый остаток выделили и обработали избытком концентрированного раствора азотной кислоты. Образовавшуюся при этом соль иделили и прокалили. Масса твердого осадка состава 10.016 г. Вычислите массовые доли металлов в сплаве израсходованный объем раствора щелочи.

Дано:

m (сплава) = 20 (г)

w (NaOH в р-ре) = 0,3

p (р-ра NaOH) = 1,33 г/мл

m1 (кон. тв. ост.) = 10,016 (г)

Найти:

w (Zn) = ?

w (Cu) = ?

V (р-ра NaOH) = ? (мл)

Решение:

С раствором NaOH прореагирует только Zn (он в нем растворится) и останется только Cu.

При растворении Cu в концентрированной HNO3 образуется Cu (NO3) 2, который при прокаливании даёт CuO, значит масса твёрдого остатка-масса CuO.

Реакции: 1. Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn (OH) 4]+H2

2. Cu+4HNO3=Cu (NO3) 2+2NO2+2H2O

3.2Cu (NO3) 2=2CuO+4NO2+O2

1) n (CuO) = m/M=10,016/80=0,1252 (моль)

2) n (Cu) = n (Cu (NO3) 2) = n (CuO) = 0,1252 (моль)

2) m (Cu) = n*M=0,1252*64=8,0128 (г)

3) m (Zn) = m (сплава) - m (Cu) = 20-8,0128=11,9872 (г)

4) n (Zn) = m/M=11,9872/65=0,1844 (моль)

5) n (NaOH) = n (Zn) * 2=0,1844*2=0,3688 (моль)

6) m (NaOH, ч.) = n*M=0,1844*40=7,376 (г)

7) V (р-ра NaOH) = m/p/w=7,376 / (1,33*0,3) = 18,486 (мл)

8) w (Zn) = m (Zn) / m (сплава) = 11,9872/20=0,59936~0,6

w (Cu) = 1-w (Zn) = 1-0,6=0,4

Ответ:w (Zn) = 0,6; w (Cu) = 0,4), V (NaOH) = 18,486 (мл)