1. Формула железняка – Fe₂O₃. Найдём молярную массу Fe в Fe₂O₃, а затем по пропорции узнаем процентное содержание Fe в Fe₂O₃.
Mr (Fe₂O₃) = 2 × 56 + 3 × 16 = 160 (г/моль).
160 г/моль – 100%
112 г/моль – x %
x = 70 (%) – Fe в Fe₂O₃.
2. То есть, если мы взяли 100 кг (100%) чистого Fe₂O₃, значит Fe в нем будет 70 кг (70%). Но в условии сказано, что Fe 60%, а значит руда состоит из Fe₂O₃ и примесей. Значит наши 70 кг уже будут 60%. Составляем пропорцию.
70 кг – 60 %
x кг – 100 %
x = 116,6 (кг) – это масса всей руды (Fe₂O₃ + примеси).
3. Вся руда – это 100%, а чистый Fe₂O₃ в ней составляет 100 кг. Составляем пропорцию, чтобы узнать ω Fe₂O₃ в руде.
Интересно. NO2 безвозвратно уйдет, а вот кислород, получившийся при разложении нитрата, пойдет на окисление меди. Однако, чтобы масса смеси не изменилась, необходимо, чтобы какое-то количество кислорода воздуха также перешло в оксид.
Хорошо. Так как никаких конкретных чисел не дано, то примем химическое количество исходной смеси за 1 моль. Пускай нитрата меди было х моль, тогда чистой меди было (1-х) моль. Молярная масса нитрата - 188 г/моль, оксида меди - 80 г/моль. Тогда общая масса смеси - 188х+80-80х=(108х+80) грамм. Запомним это.
Вернемся к уравнению реакции разложения нитрата. По коэффициентам выходит, что из х моль нитрата образовалось х моль оксида меди, 2х моль оксида азота и х/2 моль кислорода. Как мы уже выяснили, оксид азота полностью уходит из системы. Сколько именно? Молярная масса равна 46 г/моль. 2х*46=92х грамм - вот сколько. Что же получается? Получается так, что именно столько же кислорода (по массе) должно перейти из воздуха в оксид меди, чтобы возместить потерю оксида азота. Какое химическое количество кислорода выйдет? Молярная масса кислорода - 32 г/моль. 92х/32=2,875х - именно столько.
Итак, из нитрата меди образовалось х/2 моль кислорода (иначе говоря, 0,5х), а из воздуха перешло 2,875х. Всего - 2,875х+0,5х=3,375х моль. Что с ним реагирует? Медь из смеси. Вернемся к нашему уравнению номер 2.
2Cu+O2-->2CuO Мы знаем, что кислорода было 3,375х моль, а количество меди мы приняли равным 1-х моль. Так как коэффициенты между медью и кислородом равны 2:1, то домножим количество кислорода на 2. 3,375х*2=6,75х моль.
А теперь мы можем приравнять эти количества, ведь в соответствии с коэффициентами они стали равны!
6,75х=1-х 7,75х=1 х=0,129
За х мы приняли количество нитрата меди, то есть оно было равно 0,129 моль, тогда количество чистой меди было равно 1-0,129=0,871 моль.
Пересчитаем на массу. Нитрата меди было 0,129*188=24,252 грамм, а меди - 0,871*64=55,744 грамм.
Осталось посчитать массовые доли! Масса всей смеси выходит равна 24,252+55,744≈80 грамм. Тогда массовая доля нитрата меди равна 24,252/80≈0,3 (то есть 30%), а меди, соответственно - 100%-30%=70%
Задача решена! ответ: массовая доля нитрата меди - 30%, чистой меди - 70%
Дано:
Fe₂O₃ ;
ω (Fe в руде) = 60 %.
Найти:
ω (Fe₂O₃ в руде) — ?
1. Формула железняка – Fe₂O₃. Найдём молярную массу Fe в Fe₂O₃, а затем по пропорции узнаем процентное содержание Fe в Fe₂O₃.
Mr (Fe₂O₃) = 2 × 56 + 3 × 16 = 160 (г/моль).
160 г/моль – 100%
112 г/моль – x %
x = 70 (%) – Fe в Fe₂O₃.
2. То есть, если мы взяли 100 кг (100%) чистого Fe₂O₃, значит Fe в нем будет 70 кг (70%). Но в условии сказано, что Fe 60%, а значит руда состоит из Fe₂O₃ и примесей. Значит наши 70 кг уже будут 60%. Составляем пропорцию.
70 кг – 60 %
x кг – 100 %
x = 116,6 (кг) – это масса всей руды (Fe₂O₃ + примеси).
3. Вся руда – это 100%, а чистый Fe₂O₃ в ней составляет 100 кг. Составляем пропорцию, чтобы узнать ω Fe₂O₃ в руде.
116,6 кг – 100 %
100 кг – x %
x = 85,7 (%).
ответ: 85,7 %.
2Cu+O2-->2CuO (2)
Интересно. NO2 безвозвратно уйдет, а вот кислород, получившийся при разложении нитрата, пойдет на окисление меди. Однако, чтобы масса смеси не изменилась, необходимо, чтобы какое-то количество кислорода воздуха также перешло в оксид.
Хорошо. Так как никаких конкретных чисел не дано, то примем химическое количество исходной смеси за 1 моль. Пускай нитрата меди было х моль, тогда чистой меди было (1-х) моль. Молярная масса нитрата - 188 г/моль, оксида меди - 80 г/моль. Тогда общая масса смеси - 188х+80-80х=(108х+80) грамм. Запомним это.
Вернемся к уравнению реакции разложения нитрата. По коэффициентам выходит, что из х моль нитрата образовалось х моль оксида меди, 2х моль оксида азота и х/2 моль кислорода. Как мы уже выяснили, оксид азота полностью уходит из системы. Сколько именно? Молярная масса равна 46 г/моль. 2х*46=92х грамм - вот сколько. Что же получается? Получается так, что именно столько же кислорода (по массе) должно перейти из воздуха в оксид меди, чтобы возместить потерю оксида азота. Какое химическое количество кислорода выйдет? Молярная масса кислорода - 32 г/моль. 92х/32=2,875х - именно столько.
Итак, из нитрата меди образовалось х/2 моль кислорода (иначе говоря, 0,5х), а из воздуха перешло 2,875х. Всего - 2,875х+0,5х=3,375х моль. Что с ним реагирует? Медь из смеси. Вернемся к нашему уравнению номер 2.
2Cu+O2-->2CuO
Мы знаем, что кислорода было 3,375х моль, а количество меди мы приняли равным 1-х моль. Так как коэффициенты между медью и кислородом равны 2:1, то домножим количество кислорода на 2. 3,375х*2=6,75х моль.
А теперь мы можем приравнять эти количества, ведь в соответствии с коэффициентами они стали равны!
6,75х=1-х
7,75х=1
х=0,129
За х мы приняли количество нитрата меди, то есть оно было равно 0,129 моль, тогда количество чистой меди было равно 1-0,129=0,871 моль.
Пересчитаем на массу. Нитрата меди было 0,129*188=24,252 грамм, а меди - 0,871*64=55,744 грамм.
Осталось посчитать массовые доли! Масса всей смеси выходит равна 24,252+55,744≈80 грамм. Тогда массовая доля нитрата меди равна 24,252/80≈0,3 (то есть 30%), а меди, соответственно - 100%-30%=70%
Задача решена! ответ: массовая доля нитрата меди - 30%, чистой меди - 70%