10 г жез и железа смешали с холодной концентрированной серной кислотой. В результате выделилось 2,24 л (н.ш) газа. Найдите массовую долю железа в смеси.
Химия 11 класс Реакции металлов с кислотами массовая доля железа химия 11 класс задача по химии серная кислота газ выделение жезл и железо химические реакции
Для решения задачи нам нужно определить, сколько железа и жеза (Cu) было в смеси, а затем найти массовую долю железа.
1. **Определим реакции**:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
2. **Определим объем выделившегося газа**:
По условию задачи, выделилось 2,24 л водорода (H2) при нормальных условиях. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Поэтому, чтобы найти количество вещества водорода, используем формулу:
n = V / Vm,
где n — количество вещества, V — объем газа, Vm — молярный объем газа (22,4 л/моль).Подставляем значения:
n(H2) = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль.
3. **Определим количество вещества железа**:
Согласно уравнению реакции, 1 моль железа дает 1 моль водорода. Значит, для выделения 0,1 моль водорода необходимо 0,1 моль железа.
4. **Найдем массу железа**:
Молярная масса железа (Fe) составляет 56 г/моль. Тогда масса железа:
m(Fe) = n(Fe) * M(Fe) = 0,1 моль * 56 г/моль = 5,6 г.
5. **Найдем массу жеза**:
Согласно условию, общая масса смеси составляет 10 г. Значит, масса жеза будет:
m(Cu) = 10 г - m(Fe) = 10 г - 5,6 г = 4,4 г.
6. **Теперь найдем массовую долю железа в смеси**:
Массовая доля железа (w) рассчитывается по формуле:
w(Fe) = (m(Fe) / m(смеш) ) * 100%
Подставляем известные значения:
w(Fe) = (5,6 г / 10 г) * 100% = 56%.
Ответ: Массовая доля железа в смеси составляет 56%.