Речной песок это диоксид кремний SiO2. HNO3(конц.) не взаимодействует с кислотными оксидами, но реагирует с медью с выделением бурого газа NO2. Поэтому весь газ образовался при реакции кислоты с медью, по уравнению: Cu + 4HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 (газ) + 2H2O Из коэффициентов в уравнении видно, что из 1 моль Cu получим 2 моль NO2, таким образом отношение 1:2
В реакции образовались: n(NO2) = V/Vm=4,48 / 5/22,4 = 0,2 моль тогда n(Cu) = 0,2 / 2 = 0,1 моль Cu m(Cu) = n ∙ M = 0,1 ∙ 63,5 = 6,35 г Следовательно, m(SiO2) = m(смеси) - m(Cu) = 10 - 6,35 = 3,65 г
Теперь нам нужно найти вещество которое находится в избытке и недостатке. Для этого составляем пропорцию, по которой узнаем что у нас находится в недостатке:
n(h2so4)/1=n(ba(no3)2)/1 Я обозначала за х- серную кислоту, но это не важно. Вы можете взять за х либо серную кислоту, либо нитрат бария и просто подставить оставшиеся значения в эту пропорцию. Таким образом вы найдёте избыток и недостаток.
х/1=0,3/1 Отсюда получаем, что серная кислота находится в избытке(по уравнению ее должно быть 0,3 моль, но в задаче нам дано 0,8 моль-больше чем надо). Соответственно, нитрат бария находится в недостатке. Его нам надо 0,8 моль, но его дано 0,3 моль. Дальше все расчеты ведём по веществу, которое находится в недостатке. Найдём количество вещества нашего осадка: n(ba(no3)2)=n(baso4)=0,3 моль
Теперь, зная количество вещества осадка, можем рассчитать его массу: m(baso4)=n*M= 0,3 моль*233 г/моль= 69,9 г
Поэтому весь газ образовался при реакции кислоты с медью, по уравнению:
Cu + 4HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2 (газ) + 2H2O
Из коэффициентов в уравнении видно, что из 1 моль Cu получим 2 моль NO2, таким образом отношение 1:2
В реакции образовались:
n(NO2) = V/Vm=4,48 / 5/22,4 = 0,2 моль
тогда n(Cu) = 0,2 / 2 = 0,1 моль Cu
m(Cu) = n ∙ M = 0,1 ∙ 63,5 = 6,35 г
Следовательно, m(SiO2) = m(смеси) - m(Cu) = 10 - 6,35 = 3,65 г
в процентах: Cu - 63,5%, речной песок - 36,5%
Осадком является нитрат бария (ba(no3)2)
mв(h2so4)= 400* 0,2= 80г
mв(ba(no3)2)=261* 0,2= 52,2 г
Теперь необходимо найти количество вещества 1 и вещества 2 (то есть количество вещества n h2so4 и количество вещества n ba(no3)2)
n(h2so4)=80г/98г/моль=0,8 моль
n(ba(no3)2)= 52,2г/ 171г/моль=0,3 моль
Теперь нам нужно найти вещество которое находится в избытке и недостатке. Для этого составляем пропорцию, по которой узнаем что у нас находится в недостатке:
n(h2so4)/1=n(ba(no3)2)/1
Я обозначала за х- серную кислоту, но это не важно. Вы можете взять за х либо серную кислоту, либо нитрат бария и просто подставить оставшиеся значения в эту пропорцию. Таким образом вы найдёте избыток и недостаток.
х/1=0,3/1
Отсюда получаем, что серная кислота находится в избытке(по уравнению ее должно быть 0,3 моль, но в задаче нам дано 0,8 моль-больше чем надо). Соответственно, нитрат бария находится в недостатке. Его нам надо 0,8 моль, но его дано 0,3 моль.
Дальше все расчеты ведём по веществу, которое находится в недостатке.
Найдём количество вещества нашего осадка: n(ba(no3)2)=n(baso4)=0,3 моль
Теперь, зная количество вещества осадка, можем рассчитать его массу:
m(baso4)=n*M= 0,3 моль*233 г/моль= 69,9 г
ответ: масса сульфата бария(осадка)=69,9 г