Суміш порошків міді та алюмінію масою 20 г обробили хлоридною кислотою. При цьому виділилось 5,6 л газу (н.у.). Визначте масову частку алюмінію у суміші.
Ответы
Ответ:
Для визначення масової частки алюмінію в суміші необхідно використати інформацію про виділений газ та зробити деякі припущення щодо реакції.
За умовою, під час обробки суміші міді та алюмінію хлоридною кислотою, виділилось 5,6 л газу (н.у.). Припустимо, що цей газ - це водень (H₂), який утворюється під час реакції алюмінію з хлоридною кислотою. Така реакція має наступний балансований хімічний реакційний рівняння:
2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂
За цим рівнянням, 2 молекули алюмінію реагують з 6 молекулами хлоридної кислоти, утворюючи 2 молекули алюміній хлориду та 3 молекули водню.
Оскільки ми знаємо об'єм виділеного газу (5,6 л), можемо використати його для визначення кількості молекул водню:
n(H₂) = V / Vm,
де n(H₂) - кількість молекул водню, V - об'єм газу (у моль), Vm - молярний об'єм газу при нормальних умовах (22,4 л/моль).
n(H₂) = 5,6 л / 22,4 л/моль = 0,25 моль
За балансованим рівнянням реакції, 2 молекули алюмінію утворюють 3 молекули водню. Тому масове співвідношення алюмінію до водню у реакції дорівнює:
(2 моль Al / 3 моль H₂) = (x г / 0,25 моль),
де x - маса алюмінію в суміші.
Вирішивши це рівняння, отримаємо:
x = (2 моль Al / 3 моль H₂) * 0,25 моль = 0,1667 моль Al
Тепер ми можемо визначити масу алюмінію в суміші, використовуючи його молярну масу (27 г/моль):
маса алюмінію = мольна маса * кількість молей = 27 г/моль * 0,1667 моль = 4,5 г
Отже, масова частка алюмінію в суміші складає:
масова частка алюмінію = (маса алюмінію / маса суміші) * 100% = (4,5 г / 20 г) * 100% ≈ 22,5