Дано:
m(Fe,Al,Cu)=26.4г
V(H₂)=12.32л
V(р-ра H₂SO₄)=43.6мл
ω(H₂SO₄)=60%=0.6
p(р-ра H₂SO₄)=1.5г/мл
Найти:
ω(Fe)-?
ω(Al)-?
ω(Cu)-?
Решение:
1) Пусть в смеси было:
"х" моль - Fe
"у" моль - Аl
"z" моль - Сu
Тогда:
56x+27y+64z=26.4
2) Записываем уравнение реакций:
Fe+2HCl--->FeCl₂+H₂↑
2Al+6HCl--->2AlCl₃+3H₂↑
Cu+HCl≠
n(H₂)=V/Vm=12.32/22.4=0.55моль
n₁(H₂)=n(Fe)="x" моль
n₂(H₂)=n(Al)*3/2=1.5"у" моль
x+1.5y=0.55
3) Cu+2H₂SO₄(к)--->СuSO₄+SO₂↑+2H₂O
m(H₂SO₄)=V*p*ω=43.6*1.5*0.6=39.24г
M(H₂SO₄)=98г/моль
n(H₂SO₄)=m/M=39.24/98=0.4моль
n(Cu)=n(H₂SO₄)/2=0.4/2=0.2моль
"z"=n(Cu)=0.2моль
4) Составляем систему и решаем:
56x+27y+64z=26.4
x+1.5y=0.55
z=0.2
Упрощаем:
56x+27y+64*0.2=26.4
x+1.5y=0.55
Новая система:
56x+27y=13.6
x+1.5y=0.55
Решив получаем:
x=0.097
y=0.302
5) Находим массовые доли металлов в исходной смеси:
ω(Fe)=[56*0.097]/26.4*100%=21%
ω(Al)=[27*0.302]/26.4*100%=31%
ω(Cu)=[64*0.2]/26.4*100%=48%
Ответ: ω(Fe)=21%;ω(Al)=31%;ω(Cu)=48%.