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) – ? |
. 
= 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.
. 
= 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%.