Помогите решить расчётную задачу: 30 г сплава меди с цинком обработали раствором серной кислоты. При этом получили 4,4 л водорода (н. у). Вычислите массовую долю металлов в сплаве.

ответ должен получится 42.7% Zn и 57.3% Cu

Дано:

m (Cu+Zn) = 30 r

V (H2) = 4,4 л

Найти:

ω (Cu) - ?

ω (Al) - ?

Решение.

Медь находится в электрохимическом ряду после водорода, поэтому в реакции с серной кислотой она не будет вытеснять водород, а с разбавленной серной кислотой вообще реагировать не будет. Поэтому в реакцию вступит алюминий.

Mr (Al) = 65

Mr (Cu) = 64

Vm = 22,4 л/моль

n (H2) = V (H2) / Vm = 4,4 л/22,4 л/моль = 0,1964 моль

Составляем уравнение химической реакции (УХР):

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

Из УХР видно, что n (Zn) = n (H2)

n (Zn) = 0,1964 моль

m (Zn) = n (Zn) * M (Zn) = 0,1964 моль*65 г/моль = 12,768 г ≈12.8 г

m (Cu) = m (Zn+Cu) - m (Zn) = 30 г - 12,8 г = 17,2 г

ω (Zn) = m (Zn) / (m (Zn+Cu)) = 12,8 г/30 г = 0,42666 или 42,7%

ω (Сu) = 100% - 42,7% = 57,3%

Ответ: 42,7% Zn; 57,3% Cu