Задачи

Определите массовые доли металлов в смеси.

Имеется смесь опилок алюминия, цинка и меди. Масса твердого остатка после обработки образца этой смеси массой 8 г избытком концентрированной азотной кислоты составила 1,5 г. Образец той же смеси массой 3 г внесли в избыток концентрированного раствора щелочи, масса нерастворившегося остатка составила 0,6 г. Определите массовые доли металлов в смеси.

Решение.

Запишем условие задачи:

m1 (смеси Zn, Cu, Al) = 8 г

m1 (остатка) = 1,5 г

m2 (смеси Zn, Cu, Al) = 3 г

m2 (остатка) = 0,6 г

1) При обработке смеси концентрированной азотной кислотой происходят следующие реакции:

Cu + 4 HNO3 (конц.) = Cu(NO3)2 + 2 NO2↑ + 2 H2O

Zn + 4 HNO3 (конц.) = Zn(NO3)2 + 2 NO2↑ + 2 H2O

Алюминий концентрированной азотной кислотой пассивируется, поэтому масса твердого остатка равна массе алюминия в данном образце.

ω (Al) – ?

ω (Zn) – ?

ω (Cu) – ?

clip_image002. clip_image004 = 0,1875 (или 18,75%)

2) При обработке смеси избытком щелочи происходят следующие процессы:

2 Al + 2 NaOH + 6 H2O = 2 Na[Al(OH)4] + 3 H2

Zn + 2 NaOH + 2 H2O = Na2[Zn(OH)4] + H2

Медь не проявляет амфотерных свойств и со щелочью не взаимодействует, поэтому масса нерастворившегося остатка равна массе меди в данном образце.

clip_image006. clip_image008 = 0,20 (или 20%)

3) Зная массовые доли меди и алюминия в смеси, можно вычислить массовую долю цинка:

ω (Zn) = 1 – ω (Cu) – ω (Al),

ω (Zn) = 1 – 0,2 – 0,1875 = 0,6125 (или 61,25%).

Ответ: ω (Zn) = 61,25%; ω (Cu) = 20%; ω (Al) = 18,75%.

Пермь Питер Пятигорск