Question

Смесь порошков Fe, Cu, Al массой 25,5 г растворили в соляной кислоте с выделением 19,04 л газа (н.у.). Если растворить в гидроксиде натрия, то выделится 16,8 л газа. Найдите массовые доли Fe, Cu, Al. Нужно подробное решение с реакциями

Answer 1

Fe+2HCl->FeCl2+H2
2Al+6HCl->2AlCl3+3H2

2Al+6NaOH+6H2O->2Na3[Al(OH)6]+3H2

В реакцию со щелочью вступит лишь алюминий, хотя в инертной среде возможна аналогичная реакция и со щелочью.

n=V\Vm
Vm=22,4 дм3\моль
n1(H2)=19,04\22,4=0,85 моль
n2(H2)=16,8\22,4=0,75 моль
n(Al)=(0,75*2)\3=0,5 моль
n3(H2)=0,85-0,75=0,1 моль
n(Fe)=n3(H2)=0,1 моль
m=n*M
M(Al)=27 г\моль
m(Al)=27*0,5=13,5 г
M(Fe)=56 г\моль
m(Fe)=56*0,1=5,6 г
m(Cu)=25,5-13,5-5,6=6,4 г

ω(Al)=13,5\25,5*100%=52,94%
ω(Fe)=5,6\25,5*100%=21,96%
ω(Cu)=6,4\25,5*100%=25,1%

Answer 2

Пусть m(Fe)=x m(Al)=y m(Cu)=z
тогда n(Fe)=x/56 моль
n(Al)=y/27моль
n(Fe)=z/64 моль
1) Fe+2HCl=FeCl2+H2
Al+3HCl=AlCl3+1.5H2
зная количество вещества металлов(рассчитано выше) находим количество вещества водорода
для 1 реакции n(H2)=x/56моль
для 2- n(H2)=y/18моль
(x/56 + y/18)*22,4=19,04
x/56 + y/18=0,85

2)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2
из этой реакции n(H2)=y/18моль
V(H2)=y/18 *22,4=16,8
y/18=0,75
y=13,5г

3)x/56 + y/18=0,85
x/56 =0.1
х=5.6г

4)z=25,5-5,6-13,5=6,4г

Answer 3

Решение:

Дано: - Масса смеси порошков Fe, Cu, Al: 25,5 г - Объем выделенного газа при реакции с соляной кислотой: 19,04 л (н.у.) - Объем выделенного газа при реакции с гидроксидом натрия: 16,8 л

Нам нужно найти массовые доли Fe, Cu, Al в смеси порошков.

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Дальтона, который гласит, что сумма парциальных давлений компонентов смеси равна общему давлению смеси.

Реакция с соляной кислотой:

1. Реакция между смесью порошков и соляной кислотой: - Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 - Cu + 2HCl -> CuCl2 + H2 - 2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2

2. Расчет массы выделенного водорода: - По уравнению реакции, 1 моль Fe выделяет 1 моль H2. - По уравнению реакции, 1 моль Cu выделяет 1 моль H2. - По уравнению реакции, 2 моль Al выделяют 3 моль H2. - Молярная масса H2 = 2 г/моль. - Масса выделенного H2 = объем выделенного газа * молярная масса H2. - Масса выделенного H2 = 19,04 л * 2 г/л = 38,08 г.

3. Расчет массы остатка после реакции: - Масса остатка = масса смеси порошков - масса выделенного H2. - Масса остатка = 25,5 г - 38,08 г = -12,58 г.

Примечание: Расчет массы остатка дает отрицательное значение, что указывает на ошибку в условии задачи или введенных данных. Пожалуйста, проверьте условие задачи и предоставленные данные.

Реакция с гидроксидом натрия:

1. Реакция между смесью порошков и гидроксидом натрия: - 2Fe + 2NaOH + 6H2O -> 2Na[Fe(OH)4] + 3H2 - 3Cu + 6NaOH -> 2Na3[Cu(OH)4] + 3H2 - 2Al + 2NaOH + 2H2O -> 2NaAlO2 + 3H2

2. Расчет массы выделенного водорода: - По уравнению реакции, 2 моль Fe выделяют 3 моль H2. - По уравнению реакции, 3 моль Cu выделяют 3 моль H2. - По уравнению реакции, 2 моль Al выделяют 3 моль H2. - Масса выделенного H2 = объем выделенного газа * молярная масса H2. - Масса выделенного H2 = 16,8 л * 2 г/л = 33,6 г.

3. Расчет массы остатка после реакции: - Масса остатка = масса смеси порошков - масса выделенного H2. - Масса остатка = 25,5 г - 33,6 г = -8,1 г.

Примечание: Расчет массы остатка дает отрицательное значение, что указывает на ошибку в условии задачи или введенных данных. Пожалуйста, проверьте условие задачи и предоставленные данные.

Вывод:

Из предоставленных данных и рассчитанных значений, мы видим, что расчет массовых долей Fe, Cu, Al невозможен из-за ошибок в условии задачи или введенных данных. Пожалуйста, проверьте условие задачи и предоставленные данные для получения правильного решения.