Question

Пожалуйста, помогите 46,6 г сплава, содержащего алюминий, медь и железо растворили в соляной кислоте. При этом выделилось 11,2 л. газа. Затем такое же количество сплава растворили в растворе гидроксида натрия. при этом выделилось 20,16 л.газа. Определить массовые доли металлов в сплаве.

Answer 1

Ответ:..............

Answer 2

Давайте решим эту задачу.

1. Реакция с соляной кислотой: Уравнение реакции для растворения алюминия, меди и железа в соляной кислоте:

   Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂↑ 2Fe + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂↑ 3Cu + 8HCl → 3CuCl₂ + 4H₂↑

   В данной реакции образуется водород (H₂) газ.

2. Реакция с гидроксидом натрия: Уравнение реакции для растворения алюминия, меди и железа в растворе гидроксида натрия:

   2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑ 2Fe + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Fe(OH)₄] + 3H₂↑ 3Cu + 6NaOH → 3Na₃[Cu(OH)₄] + 3H₂↑

   В данной реакции также образуется водород (H₂) газ.

3. Объемы газов: Общий объем газа, выделившегося при реакциях, равен сумме объемов при реакции с соляной кислотой и реакции с гидроксидом натрия: 11,2 л + 20,16 л = 31,36 л газа

4. Расчет массы каждого металла: Для расчета массовых долей металлов в сплаве нам необходимо определить количество молей водорода (H₂), которое образуется в обеих реакциях.

   Молярная масса H₂ = 2 г/моль.

   Количество молей H₂ = объем газа (л) / 22,4 л/моль (молярный объем газа при н.у.)

   Количество молей H₂ = 31,36 л / 22,4 л/моль ≈ 1,4 моль

   Теперь мы знаем, что образовалось 1,4 моль H₂. Поскольку каждая реакция сопровождается выделением 3 молей водорода, это означает, что общее количество молей металлов равно 1,4 моль / 3 = 0,4667 моль.

5. Массовые доли металлов: Пусть массы алюминия, меди и железа в сплаве равны m_Al, m_Cu и m_Fe соответственно.

   m_Al + m_Cu + m_Fe = 46,6 г (масса сплава)

   Давайте выразим массу каждого металла через его молекулярную массу (M) и количество молей (n):

   m_Al = M_Al * n_Al m_Cu = M_Cu * n_Cu m_Fe = M_Fe * n_Fe

   Где M_Al ≈ 26,98 г/моль (молярная масса алюминия), M_Cu ≈ 63,55 г/моль (молярная масса меди), M_Fe ≈ 55,85 г/моль (молярная масса железа).

   Теперь мы можем записать:

   M_Al * n_Al + M_Cu * n_Cu + M_Fe * n_Fe = 46,6 г

   Так как общее количество молей металлов равно 0,4667 моль (по расчетам выше), подставим:

   26,98 * n_Al + 63,55 * n_Cu + 55,85 * n_Fe = 46,6 г

   Теперь у нас есть одно уравнение с тремя неизвестными (n_Al, n_Cu, n_Fe), но мы также знаем, что сумма их молей равна 0,4667 моль:

   n_Al + n_Cu + n_Fe = 0,4667 моль

   У нас есть система двух уравнений с тремя неизвестными, которую мы можем решить численно или графически.

   После решения этой системы уравнений мы сможем найти молейные доли каждого металла в сплаве и затем пересчитать их в массовые доли.

   Обратите внимание, что в данной задаче я предоставил общий подход к решению, но для получения точных числовых результатов требуется дополнительные вычисления.