Question

На 12 г смеси алюминия и оксида алюминия подействовали избытком раствора соляной кислоты. Выделившийся газ занимает при нормальных условиях объем 11,2 л. Найдите массовую долю оксида алюминия в исходной смеси. Массовая доля оксида алюминия в исходной смеси в %, с точностью до целых. Например: 13

Answer 1

Ответ:

Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2

2 моль               3 моль

n(H2)=11.2/22.4=0.5 моль

n(Al)=0.5*2/3=0.33 моль

m(Al)=27*0.33=9 г

m(Al2O3)=12-9=3 г

w(Al2O3)=3/12*100%=25%

Answer 2

Давайте рассмотрим химическую реакцию, которая происходит при взаимодействии алюминия с соляной кислотой:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑.

Из уравнения видно, что 2 молекулы алюминия реагируют с 6 молекулами соляной кислоты, образуя 2 молекулы алюминий хлорида и выделяя 3 молекулы водорода.

Обратите внимание, что при нормальных условиях объем газа пропорционален количеству молекул газа, а также молярному объему (22.7 л/моль при нормальных условиях).

Известно, что объем выделившегося газа составляет 11.2 л. Это означает, что количество молекул водорода равно 11.2 л / 22.7 л/моль = 0.493 моль.

Поскольку 3 молекулы водорода образуются из 2 молекул алюминия, то количество молекул алюминия будет составлять (2/3) * 0.493 моль = 0.329 моль.

Масса алюминия равна его молекулярной массе (27 г/моль) умноженной на количество молекул:

Масса алюминия = 0.329 моль * 27 г/моль = 8.883 г.

Теперь, чтобы найти массовую долю оксида алюминия, нужно вычесть массу алюминия из общей массы исходной смеси:

Масса оксида алюминия = 12 г - 8.883 г = 3.117 г.

Массовая доля оксида алюминия в исходной смеси в %:

Массовая доля = (Масса оксида алюминия / Общая масса) * 100% = (3.117 г / 12 г) * 100% ≈ 25.98%.

С точностью до целых, массовая доля оксида алюминия в исходной смеси составляет 26%.