Химия

Записываем уравнения химических реакций, учитывая, что при прокаливании нитрата железа(II) железо окисляется до трехвалентного состояния:

$4Fe(NO_{3})_{2} \overset{t}{=} 2Fe_{2}O_{3} + 8NO_{2} \uparrow + O_{2} \uparrow$; (1)
$2Cu(NO_{3})_{2} \overset{t}{=} 2CuO + 4NO_{2} \uparrow + O_{2} \uparrow$. (2)

Рассчитываем общее количество вещества газов ($NO_{2}$ и $O_{2}$), выделившихся в обеих реакциях:

$n = \frac{V}{V_{m}}$;
$n(газов) = \frac{15,68 л}{22,4 л/моль} = 0,7 моль$.

Примем, что $n(Fe(NO_{3})_{2}) = x моль$, тогда по уравнению (1)

$n_{1}(газов) = \frac{9n( Fe(NO_{3})_{2})}{4} = \frac{9x}{4} = 2,25x$.

Количество вещества газов, выделившихся в реакции (2), равно разности между общим количеством вещества газов и количеством вещества газов, которые выделились в реакции (1):

$n_{2}(газов) = 0,7 - 2,25x$.

Выразим количество вещества нитрата меди(II).

По уравнению (2) $n(Cu(NO_{3})_{2}) : n_{2}(газов) = 2 : 5$, следовательно,

$n(Cu(NO_{3})_{2}) = \frac{2}{5} \cdot n_{2}(газов) = \frac{2}{5}5 \cdot (NULL,7 - 2,25x) = 0,28 - 0,9x$.

Для нахождения количества вещества солей составляем алгебраическое уравнение:

$m(Fe(NO_{3})_{2}) + m(Cu(NO_{3})_{2}) = 54,8 г$;
$m = nM$;
$m(Fe(NO_{3})_{2}) = 180x$;
$m(Cu(NO_{3})_{2}) = 188 \cdot (NULL,28 - 0,9x) = 52,64 - 169,2x$;
$180x + 52,64 - 169,2x = 54,8$.

Решая уравнение, находим, что $x = 0,2 моль$, следовательно,

$n(Fe(NO_{3})_{2}) = 0,2 моль$;
$n(Cu(NO_{3})_{2}) = 0,28 - 0,9x = 0,1 моль$.

Рассчитываем количество вещества оксидов железа(III) и меди(II).

По уравнению (1) $n(Fe_{2}O_{3}) = \frac{1}{2} n(Fe(NO_{3})_{2}) = 0,1 моль$.
По уравнению (2) $n(CuO) = n(Cu(NO_{3})_{2}) = 0,1 моль$.

Вычисляем массы оксидов $Fe_{2}O_{3}$ и $CuO$ и, соответственно, массу смеси оксидов:

$m = nM$;
$m(Fe_{2}O_{3}) = 0,1 моль \cdot 160 г/моль = 16 г$;
$m(CuO) = 0,1 моль \cdot 80 г/моль = 8 г$;
$m(Fe_{2}O_{3}) + m(CuO) = 16 г + 8 г = 24 г$.
Ответ: $m(смеси) = 24 г$.