Question

Для растворении 22,2 г смеси порошков алюминия и железа в избытке хлороводородной кислоты получено 13,44 л (н.у.) водорода. Рассчитайте массовую долю железа в исходной смеси.

Answer 1

Запишем реакцию металлов с кислотой:
2Al + 6HCl =  2AlCl3 + 3H2
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
находим грамм  газа:
13.44/22.4=0.6*2= 1.2 грама
отметим массы металлов за (х:y)
тогда и моль водорода по уравнению равна им!
делаем систему уравнений:
I2х(27) + х(56) = 22.2 грамма, так как m= n*Mr
I3х+у= 1.2

Answer 2

Чтобы рассчитать массовую долю железа в исходной смеси, мы можем воспользоваться данными о количестве выделившегося водорода и знаниями о химических реакциях между металлами и хлороводородной кислотой.

Сначала определим количество водорода в нормальных условиях (н.у.). Объем водорода при н.у. равен 22,4 л на 1 моль. Поэтому:

13,44 л водорода при н.у. / 22,4 л/моль = 0,6 моль водорода.

Теперь используем уравнение реакции между хлороводородной кислотой (HCl) и металлами (алюминий и железо):

3HCl + Al -> AlCl3 + 1.5H2 2HCl + Fe -> FeCl2 + H2

Из этого уравнения видно, что 3 моли HCl реагируют с 1 молью алюминия (Al) и образуют 1,5 моли водорода (H2), а также 2 моли HCl реагируют с 1 молью железа (Fe) и также образуют 1 моль водорода (H2).

Так как у нас есть 0,6 моль водорода, то это означает, что в реакции участвовало 0,6 моль HCl. Теперь мы можем рассчитать количество молей алюминия и железа в исходной смеси.

Для алюминия: 0,6 моль HCl * (1 моль Al / 3 моль HCl) = 0,2 моль Al

Для железа: 0,6 моль HCl * (1 моль Fe / 2 моль HCl) = 0,3 моль Fe

Теперь найдем массы алюминия и железа в исходной смеси.

Масса алюминия (Al): Молярная масса Al = 27 г/моль 0,2 моль Al * 27 г/моль = 5,4 г Al

Масса железа (Fe): Молярная масса Fe = 56 г/моль 0,3 моль Fe * 56 г/моль = 16,8 г Fe

Теперь найдем массовую долю железа в исходной смеси, используя общую массу смеси, которая равна 22,2 г:

Массовая доля Fe = (масса Fe / общая масса смеси) * 100% Массовая доля Fe = (16,8 г / 22,2 г) * 100% ≈ 75,68%

Итак, массовая доля железа в исходной смеси составляет примерно 75,68%.