Question

СРОЧНО!!!!!!!!! ДАМ 40 БАЛЛОВ!!!! Сплав масою 5г, що складається з магнію, алюмінію та заліза розчинили у 250 мл розчину хлоридної кислоти з масовою часткою розчиненої речовини 10% і густиною 1,047 г/мл. При цьому виділилось 4,3л (н.у) газу. Обчисліть склад склад сплаву за масою, якщо маса заліза в ньому у 1,5 разів більша за масу магнію за масові частки утворених солей у розчині.​

Answer 1

Ответ:

Давайте розглянемо це завдання крок за кроком.

1. Обчислимо масу солей, які утворилися внаслідок взаємодії сплаву з хлоридною кислотою.

Маса розчиненої речовини в розчині:

Масова частка розчиненої речовини * об'єм розчину

0.10 * 250 мл = 25 г

2. Обчислимо масу водню (H2), який виділився під час реакції.

За умовами задачі, виділилося 4.3 л (н.у) газу. Для водню при нормальних умовах (н.у) густина дорівнює близько 0.0899 г/л.

Маса виділеного водню:

4.3 л * 0.0899 г/л = 0.38617 г

3. Тепер обчислимо масу утворених солей в реакції.

Маса солей = Маса розчиненої речовини - Маса виділеного водню

Маса солей = 25 г - 0.38617 г = 24.61383 г

4. Відомо, що маса заліза в сплаві в 1,5 рази більша за масу магнію.

Нехай маса магнію у сплаві буде x г, тоді маса заліза буде 1.5x г.

Загальна маса сплаву:

5 г = x (магній) + 1.5x (залізо) + маса алюмінію (Al)

З цього рівняння ми можемо знайти значення x:

5 г = 2.5x

x = 5 г / 2.5 = 2 г (магній)

1.5x = 1.5 * 2 г = 3 г (залізо)

Тепер ми знаємо, що в сплаві є 2 г магнію та 3 г заліза.

5. Обчислимо масову частку магнію і заліза в сплаві.

Масова частка магнію = (Маса магнію / Загальна маса сплаву) * 100%

Масова частка магнію = (2 г / 5 г) * 100% = 40%

Масова частка заліза = (Маса заліза / Загальна маса сплаву) * 100%

Масова частка заліза = (3 г / 5 г) * 100% = 60%

Отже, склад сплаву за масою такий: масова частка магнію - 40%, масова частка заліза - 60%.

Answer 2

To calculate the composition of the alloy, we need to consider the mass of each element present and the mass fractions of the salts formed in the solution. Let's break down the problem step by step.

Given information:

- Mass of the alloy (m): 5 g - Volume of hydrochloric acid solution (V): 250 mL - Mass fraction of the dissolved substance in the solution (w): 10% - Density of the solution (ρ): 1.047 g/mL - Volume of gas evolved (V_gas): 4.3 L (at standard temperature and pressure)

Step 1: Calculate the mass of the dissolved substance:

The mass of the dissolved substance can be calculated using the mass fraction and the mass of the solution. - Mass of the dissolved substance (m_dissolved) = mass of the solution (m_solution) * mass fraction (w)

Since the mass fraction is given as a percentage, we need to convert it to a decimal: - Mass fraction (w) = 10% = 0.1

Substituting the given values: - Mass of the dissolved substance (m_dissolved) = 250 mL * 1.047 g/mL * 0.1 = 26.175 g

Step 2: Calculate the molar amount of the gas evolved:

To calculate the molar amount of the gas evolved, we need to use the ideal gas law equation: - PV = nRT

Where: - P is the pressure of the gas (at standard temperature and pressure, it is 1 atm) - V is the volume of the gas evolved (4.3 L) - n is the molar amount of the gas (to be determined) - R is the ideal gas constant (0.0821 L·atm/(mol·K)) - T is the temperature (at standard temperature and pressure, it is 273.15 K)

Rearranging the equation to solve for n: - n = PV / RT

Substituting the given values: - n = (1 atm) * (4.3 L) / (0.0821 L·atm/(mol·K) * 273.15 K) ≈ 0.173 mol

Step 3: Calculate the molar ratio of the elements in the alloy:

Let's assume the mass of magnesium in the alloy is x grams. According to the given information, the mass of iron is 1.5 times greater than the mass of magnesium.

- Mass of iron (m_iron) = 1.5 * x grams

Since the total mass of the alloy is 5 grams, we can write the equation: - x + 1.5 * x = 5

Simplifying the equation: - 2.5 * x = 5 - x = 5 / 2.5 - x = 2 grams

Therefore, the mass of magnesium in the alloy is 2 grams, and the mass of iron is 1.5 * 2 = 3 grams.

Step 4: Calculate the mass fractions of the salts formed in the solution:

The mass fractions of the salts formed in the solution can be calculated using the mass of the dissolved substance and the mass of each element in the alloy. - Mass fraction of magnesium (w_magnesium) = mass of magnesium (2 g) / mass of the dissolved substance (26.175 g) - Mass fraction of iron (w_iron) = mass of iron (3 g) / mass of the dissolved substance (26.175 g)

Substituting the given values: - Mass fraction of magnesium (w_magnesium) = 2 g / 26.175 g ≈ 0.0764 - Mass fraction of iron (w_iron) = 3 g / 26.175 g ≈ 0.1146

Step 5: Calculate the composition of the alloy by mass:

The composition of the alloy can be expressed as the mass fraction of each element. - Composition of the alloy = 7.64% magnesium and 11.46% iron.

Please note that the above calculations are based on the given information and assumptions made.