Question

При обработке раствором гидроксида натрия 3,90 г смеси алюминия с его оксидом выделилось 840 мл газа (T = 25C, P = 753 мм рт.ст.). Определите массовые доли алюминия и его оксида в исходной смеси.

Answer 1

Ответ:

15,9%

84,1%

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся законом Дальтона о частичных давлениях. Согласно закону Дальтона, сумма частичных давлений газов в смеси равна общему давлению этой смеси.

Мы знаем, что общий объем газа составляет 840 мл (или 0,840 л) и его давление равно 753 мм рт.ст. Для дальнейших расчетов приведем давление к СИ-единицам, где 1 атмосфера (атм) = 760 мм рт.ст.

P = 753 мм рт.ст. × (1 атм / 760 мм рт.ст.) = 0,991 атм

Также известно, что при реакции выделилось 0,840 л газа. Для проведения расчетов, нам потребуется знать температуру и давление в СИ-единицах. Температуру можно просто перевести из градусов Цельсия в Кельвины, добавив 273:

T = 25°C + 273 = 298 K

Теперь, используя идеальный газовый закон (PV = nRT), мы можем рассчитать количество вещества газа (n) в смеси:

n = (P × V) / (R × T)

где P - давление в Па, V - объем в м^3, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура в К.

Переведем единицы измерения и рассчитаем количество вещества газа:

P = 0,991 атм × (101325 Па / 1 атм) = 100237 Па V = 0,840 л × (0,001 м^3 / 1 л) = 0,000840 м^3

n = (100237 Па × 0,000840 м^3) / (8,314 Дж/(моль·К) × 298 K) ≈ 0,040 моль

Теперь мы можем определить мольное соотношение алюминия (Al) и его оксида (Al₂O₃) в исходной смеси. Из уравнения реакции:

2 Al + 6 NaOH → 2 Na₃AlO₃ + 3 H₂O

Мольное соотношение Al к Al₂O₃ равно 2:1. Таким образом, количество молей Al в исходной смеси будет равно 2 * 0,040 моль = 0,080 моль.

Массовая доля Al в исходной смеси может быть рассчитана следующим об