Влаборатории есть смесь с двух и трехвалентного . в результате обработки 2,5 г смеси соляной кислотой выделилось 224 мл водорода (н. а при восстановлении 1 г смеси водородом образовалось 0,6 г воды. определить массовые доли и оксидов в смеси.

Дано:
m₁(Co,CoO,Co₂O₃)=2.5г
V(H₂)=224 мл=0.224л
m₂(Co,CoO,Co₂O₃)=1г
m(H₂O)=0.6г
Найти:
ω(Co)-?
ω(CoO)-?
ω(Co₂O₃)-?
Решение:
1:
M(Co)=59г/моль
M(CoO)=75г/моль
M(Co₂O₃)=166г/моль
Пусть в смеси было "х" моль - Со , "у" моль - СоО , "z" моль - Со₂О₃.
59х+75у+166z=2.5
2:
Взаимодействие с соляной кислотой:
Co+2HCl--->CoCl₂+H₂↑
CoO+2HCl--->CоСl₂+H₂O
Co₂O₃+6HCl--->2CoCl₃+3H₂O
n(H₂)=V/Vm=0.224/22.4=0.01моль
n(Co)=n(H₂)=0.01моль
х=0.01моль
3:
Восстановление смеси водородом:
Co+H₂≠
CoO+H₂--->Co+H₂O
Co₂O₃+3H₂--->2Co+3H₂O
n(H₂O)=m/M=0.6/18=0.033моль , где [M(H₂O)=18г/моль]
n₁(H₂O)=n(CoO)=y моль
n₂(H₂O)=3*n(Co₂O₃)=3z моль
y+3z=0.033
4:
Составляем систему:
59х+75у+166z=2.5
y+3z=0.033
x=0.01
Упрощаем:
75y+166z=1.91
y+3z=0.033
Решив,получаем:
x=0.01
y=0.0042711
z=0.0096762
5:
ω(Co)=[59*0.01]/2.5*100%=23.6%
ω(CoO)=[75*0.0042711]/2.5*100%=12.8%
ω(Co₂O₃)=[166*0.0095762]/2.5*100%=63.6%
ответ: ω(Co)=23.6%;ω(CoO)=12.8%;ω(Co₂O₃)=63.6%.