Question

При растворении смеси меди и оксида меди 2 в концентрированной азотной кислоте выделилось 18,4 г бурого газа и было получено 470 р-ра с массовой долей соли 20%.
Определите массовую долю оксида меди в исходной смеси

Answer 1

Cu + 4HNO3(конц.) → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
CuO + 2HNO3(конц.) → Cu(NO3)2 + 2H2O
В реакции 1 моль меди с кислотой выделяются 2 моль NO2, отсюда:
n(Cu) = n(NO2)/2 = m(NO2) / 2M(NO2) = 18,4 / (2∙46) = 0,2 моль
m(Cu) = M(Cu) ∙ n(Cu) = 63,5 ∙ 0,2 = 12,7 г

Соль Cu(NO3)2 образуется в рез. обеих реакций.
n(CuO) = n (Cu(NO3)2) , получ. во 2-й реакции.

Всего соли:
n(Cu(NO3)2) = m (Cu(NO3)2) / M (Cu(NO3)2)
m (Cu(NO3)2) = m(р-ра) ∙ ω = 470 ∙ 0,2 = 94 г
n(Cu(NO3)2) = 94 / 187,5 = 0,5 моль

В 1-й реакции образовались:
n1 (Cu(NO3)2) = n(Cu) = 0,2 моль
поэтому во 2-й реакции образовались:
0,5 - 0,2 = 0,3 моль соли, т.е.
n(CuO) = 0,3 моль
m(CuO) = M(CuO) ∙ n(CuO) = 79,5 ∙ 0,3 = 23,85 г

ω (CuO) = m(CuO) / [m(CuO) + m(Cu)]
ω (CuO) = 23,85 / (23,85 + 12,7) = 0,653 (65,3%)