Задача по химии При растворении 1,11 г смеси железных и алюминиевых опилок в растворе соляной кислоты выделилось 0,672 л водорода (н.у.). Найдите массовые доли металлов в смеси и определите объем израсходованной соляной кислоты.
Из условия мы знаем, что выделилось 0,672 л водорода. Используем уравнения реакций и учитываем их коэффициенты, чтобы найти количество вещества металлов, реагировавших с кислотой:
Al : 2 моль Al = 3 моль H2 MAlAlAl = 27 г/моль mAlAlAl = nAlAlAl MAlAlAl
nAlAlAl = 0.672 0.002 / 22.4 = 0.06 моль Al
Теперь находим массовые доли металлов в смеси:
mFeFeFe = 0.03 56 = 1.68 г mAlAlAl = 0.06 27 = 1.62 г
Массовая доля железа в смеси: m% FeFeFe = 1.68/(1.68+1.62)1.68 / (1.68 + 1.62)1.68/(1.68+1.62) 100% = 51% Массовая доля алюминия в смеси: m% AlAlAl = 1.62/(1.68+1.62)1.62 / (1.68 + 1.62)1.62/(1.68+1.62) 100% = 49%
Теперь найдем объем израсходованной соляной кислоты. Для этого используем уравнения реакций:
nFeFeFe = 0.03 моль nAlAlAl = 0.06 моль
Из уравнений реакций видно, что на 1 моль HCl реагируют 1 моль Fe и 6 моль Al. Значит, если nFeFeFe = 0.03 моль и nAlAlAl = 0.06 моль, то мы использовали 0.09 моль HCl.
VHClHClHCl = nHClHClHCl 22.4 = 0.09 22.4 = 2.016 л
Итак, массовые доли металлов в смеси равны 51% для железа и 49% для алюминия, а объем израсходованной соляной кислоты составляет 2.016 л.
Для решения этой задачи необходимо учитывать реакцию между металлами и соляной кислотой:
Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2
Из условия мы знаем, что выделилось 0,672 л водорода. Используем уравнения реакций и учитываем их коэффициенты, чтобы найти количество вещества металлов, реагировавших с кислотой:
Fe : 1 моль Fe = 1 моль H2
MFeFeFe = 56 г/моль
mFeFeFe = nFeFeFe MFeFeFe nFeFeFe = VH2H2H2 VmH2H2H2 / 22,4
nFeFeFe = 0.672 * 0.001 / 22,4 = 0.03 моль Fe
Al : 2 моль Al = 3 моль H2
MAlAlAl = 27 г/моль
mAlAlAl = nAlAlAl MAlAlAl nAlAlAl = 0.672 0.002 / 22.4 = 0.06 моль Al
Теперь находим массовые доли металлов в смеси:
mFeFeFe = 0.03 56 = 1.68 г
mAlAlAl = 0.06 27 = 1.62 г
Массовая доля железа в смеси:
m% FeFeFe = 1.68/(1.68+1.62)1.68 / (1.68 + 1.62)1.68/(1.68+1.62) 100% = 51%
Массовая доля алюминия в смеси:
m% AlAlAl = 1.62/(1.68+1.62)1.62 / (1.68 + 1.62)1.62/(1.68+1.62) 100% = 49%
Теперь найдем объем израсходованной соляной кислоты. Для этого используем уравнения реакций:
nFeFeFe = 0.03 моль
nAlAlAl = 0.06 моль
Из уравнений реакций видно, что на 1 моль HCl реагируют 1 моль Fe и 6 моль Al. Значит, если nFeFeFe = 0.03 моль и nAlAlAl = 0.06 моль, то мы использовали 0.09 моль HCl.
VHClHClHCl = nHClHClHCl 22.4 = 0.09 22.4 = 2.016 л
Итак, массовые доли металлов в смеси равны 51% для железа и 49% для алюминия, а объем израсходованной соляной кислоты составляет 2.016 л.