Question

13,8 г смеси, состоящей из кремния, алюминия и железа, обработали при нагревании избытком гидроксида натрия, при этом выделилось 11,2 л газа (н.у.). При действии на такую массу смеси избытка соляной кислоты выделяется 8,96 л газа (н.у.). Определите массы веществ в исходной смеси.

Answer 1

Распиши реакции и все решится моментом 

Answer 2

Для решения данной задачи нам понадобится уравнение реакции между гидроксидом натрия и смесью, а также уравнение реакции между соляной кислотой и смесью. Затем мы сможем использовать соотношения между объемами газов и молями веществ, чтобы определить массы веществ в исходной смеси.

Уравнение реакции между гидроксидом натрия и смесью: 2NaOH + Si + 2Al + 6Fe -> Na2SiO3 + 2Al(OH)3 + 3Fe2O3 + H2

Уравнение реакции между соляной кислотой и смесью: 6HCl + 2Al + 6Fe -> 2AlCl3 + 3Fe2Cl3 + 3H2

Поскольку объемы газов измеряются в литрах при нормальных условиях (н.у.), можно использовать соотношение между объемом газа и количеством веществ в молях:

V (л) = n (моль) * 22.4 л/моль

Для расчета массы веществ в исходной смеси мы будем использовать следующие обозначения: mSi - масса кремния (в граммах) mAl - масса алюминия (в граммах) mFe - масса железа (в граммах)

Первый шаг - расчет количества веществ в молях на основе объема газа:

nH2 (при реакции с NaOH) = 11.2 л * (1 моль/22.4 л) = 0.5 моль H2 nH2 (при реакции с HCl) = 8.96 л * (1 моль/22.4 л) = 0.4 моль H2

Используя уравнение реакции между гидроксидом натрия и смесью, мы можем сопоставить количество вещества H2 с количеством веществ Si:

1 моль H2 соответствует 1 моль Si 0.5 моль H2 соответствует x моль Si

Отсюда получаем: x = 0.5 моль Si

Теперь мы можем рассчитать молярную массу кремния (Si), а затем найти его массу (mSi):

Молярная масса Si = 28.0855 г/моль mSi = 0.5 моль Si * 28.0855 г/моль = 14.04275 г

Аналогичным образом мы можем рассчитать массы алюминия (mAl) и железа (mFe),