Question

На суміш порошків алюмінію і міді масою 15 г подіяли розчином хлоридної поти. Виділився водень обʼємом 13,44 л. Обчислити масові частки металів міші

Answer 1

Для розрахунку масових часток металів у суміші необхідно використовувати закони об'ємних відношень при реакціях газів. Відомо, що 1 моль водню (H2) займає об'єм 22,4 літра за нормальних умов (0° C і 1 атмосфера).

Спочатку розрахуємо кількість молей водню, яка виділилася під час реакції:

Об'єм водню (V) = 13,44 л
Кількість молей водню (n) = V / 22,4 л/моль ≈ 0,6 моль

Знаючи кількість молей водню, можемо визначити їхні відношення до мас металів у суміші. В реакції мідь (Cu) не взаємодіє з хлоридною кислотою (HCl), тому утворюється водень тільки за рахунок реакції алюмінію (Al):

3HCl + Al -> AlCl3 + 3H2

За реакцією 1 моль алюмінію виділяє 3 молі водню. Таким чином, в нашій суміші 0,6 моль водню відповідає 0,6 / 3 = 0,2 моль алюмінію.

Тепер можемо розрахувати масу алюмінію і міді в суміші:

Маса алюмінію (m_Al) = кількість молей алюмінію (n_Al) * маса молекули Al
Маса міді (m_Cu) = загальна маса суміші - маса алюмінію

Маса молекули алюмінію (Al) = 27 г/моль
Маса молекули міді (Cu) = 63,5 г/моль

m_Al = 0,2 моль * 27 г/моль = 5,4 г
m_Cu = 15 г - 5,4 г = 9,6 г

Отже, масова частка алюмінію у суміші дорівнює 5,4 г / 15 г * 100% ≈ 36%, а масова частка міді - 9,6 г / 15 г * 100% ≈ 64%.

Answer 2

Нам дано, что масса смеси порошков алюминия и меди составляет 15 г. Также известно, что при реакции с раствором хлоридной кислоты выделился объем водорода равный 13,44 л. Мы должны вычислить массовые доли металлов в смеси.

Для начала, вычислим количество вещества водорода, используя уравнение реакции:

2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2

Мольный объем газов равен 22,4 л при н.у. (нормальных условиях), поэтому в нашем случае мольный объем водорода будет равен 13,44/22,4 = 0,6 моль.

Из уравнения реакции видно, что каждые 6 молей HCl реагируют с 2 молями Al, то есть каждый моль H2 соответствует 1/3 моль Al.

Значит, количество вещества алюминия в смеси равно 0,6/3 = 0,2 моль.

Теперь мы можем вычислить массу алюминия в смеси, используя молярную массу алюминия (27 г/моль):

масса Al = количество вещества Al * молярная масса Al = 0,2 моль * 27 г/моль = 5,4 г

Таким образом, массовая доля алюминия в смеси равна:

массовая доля Al = масса Al / масса смеси * 100% = 5,4 г / 15 г * 100% ≈ 36%

Теперь найдем массу меди в смеси:

масса Cu = масса смеси - масса Al = 15 г - 5,4 г = 9,6 г

Массовая доля меди в смеси:

массовая доля Cu = масса Cu / масса смеси * 100% = 9,6 г / 15 г * 100% ≈ 64%

Таким образом, массовая доля алюминия в смеси составляет около 36%, а массовая доля меди - около 64%.