Question

при взаимодействии смеси железа и алюминия с раствором соляной кислоты выделился газ объёмом 8,96л(н.у) При взаимодействии такой же смеси с раствором гидроксида натрия выделился газ объёмом 6,72 л(н.у).Вычислите массу смеси и массовую долю железа и алюминия в смеси . ?

Answer 1

1)  Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
2)  2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
3)  Fe+NaOH≠
4)  Al+6NaOH+6H2O=2Na3[Al(OH)6]+3H2↑
Химическое количество всего водорода в первых двух реакциях составит: n(H2)=V/Vm=8.96/22.4=0.4 моль
а в реакции 4 выделился водород n(H2)=V/Vm=6.72/22.4=0.3 моль
Тогда химическое количество n(Al)=n(H2)/3 = 0.3/3=0.1 моль (по коэффициентам в уравнении реакции 4)
Т.к. количество металлов в смеси  один и два одинаковое, то определим химическое количество водорода в реакции 2:
n(H2)=n(Al)*3/2=0.1*3/2=0.15 моль
Значит в реакции 1 n(H2)=n(H2)всего-n(H2) в реакции 2=0,4-0,15=0,25 моль
Тогда n(Fe)=n(H2)=0.25 моль (по коэффициентам в уравнении реакции 1)

Рассчитаем массы металлов:
m(Fe)=n*M=0.25*56=14 г
m(Al)=n*M=0.1*27=2.7 г

m(смеси)=m(Fe)+m(Al)=14+2,7=16,7 г

рассчитаем массовые доли металлов в смеси:
w(Fe)=m(Fe)/m(смеси) *100%=14/16.7*100%=83.83%
w(Al)=m(Al)/m(смеси)*100%=2.7/16.7*100%=16.17%

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобятся уравнения реакций, происходящих при взаимодействии смеси железа и алюминия с растворами соляной кислоты и гидроксида натрия:

1. Смесь железа и алюминия + соляная кислота → газ + соли
2. Смесь железа и алюминия + гидроксид натрия → газ + гидроксид железа(III) + гидроксид алюминия + натриевый алюминат

Известные данные: Объем газа при взаимодействии с соляной кислотой: 8,96 л (н.у.) Объем газа при взаимодействии с гидроксидом натрия: 6,72 л (н.у.)

Для начала, нужно вычислить количество вещества газа в каждом из случаев, используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где: P - давление (предполагаем атмосферное), V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)), T - температура (предполагаем комнатную, около 298 К).

1. Для взаимодействия с соляной кислотой: n1 = (P * V1) / (R * T)

2. Для взаимодействия с гидроксидом натрия: n2 = (P * V2) / (R * T)

Масса смеси будет равна сумме массы железа и алюминия в ней.

Массовая доля железа и алюминия в смеси может быть рассчитана по формуле: массовая доля элемента = (масса элемента / масса смеси) * 100%

Для дальнейших расчетов, нужно знать молярные массы железа и алюминия. Молярные массы соответственно составляют 55,845 г/моль для железа и 26,982 г/моль для алюминия.

Давайте выполним расчеты:

1. Расчет количества вещества газа при взаимодействии с соляной кислотой: n1 = (1 * 8,96) / (0,0821 * 298) ≈ 0,373 моль

2. Расчет количества вещества газа при взаимодействии с гидрок