Question

Навеску сплава магния с алюминием полностью растворили в серной кислоте, при этом выделилось 12,32 л (н.у.) бесцветного газа без запаха. К полученному раствору добавили избыток щелочи, выпавший осадок отфильтровали, высушили и прокалили. Масса твёрдого остатка составила 10 г. Рассчитайте массовые доли металлов (%) в сплаве.

Answer 1

Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2
MgSO4 + 2NaOH = Mg(OH)2 + Na2SO4
Al2(SO4)3 + 8 NaOH = 3Na2SO4 + 2Na[Al(OH)4] - ( растворился )
Mg(OH)2 --> MgO + H2O
n (MgO) = 10/24+16 = 1/4 = 0,25 моль => n(Mg) = 0,25 моль
n (H2) = 12,32/22,4 = 0,55 моль
Пусть x = n (Mg) , y = n (Al), тогда
x + 3/2y = 0,55 | *2 
2x + 3y = 1,1
2*0,25 +3y =1,1
3y = 0,6
y= 0,2 => n(Al) = 0,2 моль
m ( Al ) = 0,2 * 27 = 5,4 г
m ( Mg ) = 0,25 * 24 = 6 г
w( массовая доля ) Al = 5,4 / 11,4 * 100% = 47,4 %
w (Mg) = 6/11,4 * 100% = 52,6 %

Answer 2

Давайте решим эту задачу поэтапно.

Шаг 1: Рассчитаем количество газа, выделившегося при растворении сплава. Из условия задачи известно, что объем выделившегося газа составляет 12,32 л (н.у.). Здесь "н.у." означает нормальные условия (температура 0 °C и давление 1 атмосфера). Это позволяет использовать закон Авогадро, который гласит, что при н.у. один моль любого газа занимает объем примерно равный 22,4 л.

Мы можем рассчитать количество молей газа по формуле: n = V / Vm, где n - количество молей газа, V - объем газа (в нашем случае 12,32 л), Vm - молярный объем газа при н.у. (примерно 22,4 л/моль).

n = 12,32 / 22,4 ≈ 0,55 моль.

Шаг 2: Определим химическую реакцию, происходящую при растворении сплава в серной кислоте. Магний (Mg) и алюминий (Al) реагируют с серной кислотой (H2SO4) по следующим уравнениям: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2 Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2

Так как выделился без запаха бесцветный газ, можно сделать вывод, что это был водород (H2). Следовательно, растворение сплава привело к образованию сульфата магния (MgSO4) и сульфата алюминия (Al2(SO4)3).

Шаг 3: Рассчитаем массу металлов в сплаве. Молярная масса магния (Mg) составляет около 24 г/моль, а молярная масса алюминия (Al) примерно равна 27 г/моль.

Масса магния (Mg) в сплаве: m_Mg = n * M_Mg, где m_Mg - масса магния, n - количество молей газа (рассчитано на предыдущем шаге), M_Mg - молярная масса магния.

m_Mg = 0,55 * 24 ≈ 13,2 г.

Масса алюминия (Al) в сплаве: m_Al = n * M_Al, где m_Al - масса алюминия, n - количество молей газа (рассчитано на предыд