Задание 5. Задача: Образец бронзы (сплав меди и олова) массой 25 г обработали избытком соляной кислоты. Выделилось 1,12 дм3 водорода (н. у.). Рассчитайте массовую долю олова в сплаве

Дано:

m(сплава) = 25 г

V(H₂) = 1,12 дм³

Кислота в избытке

Найти:

w(Sn) - ?

Решение:

Бронза — это сплав меди (Cu) и олова (Sn). Медь не реагирует с соляной кислотой. Олово реагирует с соляной кислотой:

\[ Sn + 2HCl \rightarrow SnCl_2 + H_2 \uparrow \]

1. Рассчитаем количество вещества водорода (n(H₂)):

Так как V_m (молярный объём газов при н.у.) = 22,4 л/дм³, то:

\[ n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{1,12 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 0,05 \text{ моль} \]

2. По уравнению реакции, из 1 моль Sn образуется 1 моль H₂. Следовательно, количество вещества олова равно количеству вещества водорода:

n(Sn) = n(H₂) = 0,05 моль

3. Найдём молярную массу олова (Sn):

M(Sn) = 118,7 г/моль (примем ≈ 119 г/моль для упрощения расчётов)

4. Рассчитаем массу олова (m(Sn)):

\[ m(Sn) = n(Sn) \cdot M(Sn) = 0,05 \text{ моль} \cdot 119 \text{ г/моль} = 5,95 \text{ г} \]

5. Рассчитаем массовую долю олова (w(Sn)) в сплаве:

\[ w(Sn) = \frac{m(Sn)}{m(сплава)} \cdot 100\% \]
\[ w(Sn) = \frac{5,95 \text{ г}}{25 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,238 \cdot 100\% = 23,8\% \]

Ответ: Массовая доля олова в сплаве составляет 23,8%.