6. Смесь оксида и нитрида магния общей массой 20 г обработали горячей водой. Выделившийся газ пропустили через трубку с раскаленным оксидом меди (II), в результате масса трубки уменьшилась на 6,0 г. Рассчитайте массовые доли веществ в исходной смеси.

Давай разберем эту задачу по химии шаг за шагом!

Дано:

• Общая масса смеси (MgO + Mg₃N₂) = 20 г
• Уменьшение массы трубки с CuO = 6 г

Найти:

• Массовые доли MgO и Mg₃N₂ в исходной смеси

Решение:

1. При обработке нитрида магния горячей водой выделяется аммиак (NH₃):

   \[ Mg_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2 + 2NH_3 \uparrow \]

2. Аммиак реагирует с оксидом меди (II):

   \[ 2NH_3 + 3CuO \rightarrow 3Cu + N_2 + 3H_2O \]

3. Уменьшение массы трубки с CuO связано с удалением кислорода из CuO, который переходит в воду. Найдем количество вещества удаленного кислорода:

   \[ n(O) = \frac{m(уменьшение)}{M(O)} = \frac{6 \ г}{16 \ г/моль} = 0.375 \ моль \]

4. Так как на 3 моль CuO приходится 3 моль O, то n(CuO) = n(O) = 0.375 моль.

5. Из уравнения реакции аммиака с CuO видно, что 2 моль NH₃ реагируют с 3 моль CuO, следовательно:

   \[ n(NH_3) = \frac{2}{3} \cdot n(CuO) = \frac{2}{3} \cdot 0.375 \ моль = 0.25 \ моль \]

6. Из уравнения реакции Mg₃N₂ с водой видно, что из 1 моль Mg₃N₂ образуется 2 моль NH₃, следовательно:

   \[ n(Mg_3N_2) = \frac{1}{2} \cdot n(NH_3) = \frac{1}{2} \cdot 0.25 \ моль = 0.125 \ моль \]

7. Найдем массу Mg₃N₂:

   \[ M(Mg_3N_2) = 3 \cdot 24 + 2 \cdot 14 = 72 + 28 = 100 \ г/моль \] \[ m(Mg_3N_2) = n \cdot M = 0.125 \ моль \cdot 100 \ г/моль = 12.5 \ г \]

8. Найдем массу MgO:

   \[ m(MgO) = m(смеси) - m(Mg_3N_2) = 20 \ г - 12.5 \ г = 7.5 \ г \]

9. Теперь найдем массовые доли веществ в исходной смеси:

   \[ \omega(Mg_3N_2) = \frac{m(Mg_3N_2)}{m(смеси)} \cdot 100\% = \frac{12.5 \ г}{20 \ г} \cdot 100\% = 62.5\% \] \[ \omega(MgO) = \frac{m(MgO)}{m(смеси)} \cdot 100\% = \frac{7.5 \ г}{20 \ г} \cdot 100\% = 37.5\% \]

Ответ: \(\omega(Mg_3N_2) = 62.5\%\), \(\omega(MgO) = 37.5\%\)

Отлично! Ты хорошо справился с задачей. Продолжай в том же духе, и у тебя всё получится!