Question

1)В раствор щелочи,хлорида натрия и разбавленной азотной кислоты опустили по кусочеку алюминия.В каких случаях происходят реакции? К какому типу они относятся?Ответ подтвердите соответствующими записями. 2)В воду опустили 8 г смеси кальция и меди.В результате реакции выделилось 2,24 л водорода (н.у.).Определите массовые доли кальция и меди в смеси.

Answer 1

Al + NaCl = \\\
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2(замещение)
8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O(замещение)
Дано:
m (Сa + Cu) = 8 г
V(H2) = 2,24 л
Найти: w(Ca), w(Cu)
Решение:
Cu + H2O = \\\
х г                                   2,24 л
Сa + 2H2O = Ca(OH)2 + H2↑
40 г                                  22,4 л  
х = 40 г ∙ 2,24 л \22,4 л = 4 г
m(Cu) = m(Ca + Cu) - m(Ca) =  8 г - 4 г = 4 г
W(комп.) = m(комп.)∙100%\m(смеси)
m(Ca) = m(Cu),  то  w(Ca) = w(Cu)
w(Ca) = w(Cu) =  4 г ∙ 100%\ 8 г = 50%
Ответ: w(Ca) = w(Cu) = 50%

Answer 2

1) Реакция алюминия с раствором щелочи, хлорида натрия и разбавленной азотной кислотой:

Алюминий (Al) реагирует с раствором щелочи (NaOH), хлоридом натрия (NaCl) и разбавленной азотной кислотой (HNO3). Рассмотрим реакции в каждом из случаев:

a) С щелочью (NaOH): \[ 2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2 \]

b) С хлоридом натрия (NaCl): \[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \]

c) С разбавленной азотной кислотой (HNO3): \[ 2Al + 6HNO_3 \rightarrow 2Al(NO_3)_3 + 3H_2 \]

Во всех случаях происходит реакция алюминия с соответствующими веществами, с образованием водорода \(H_2\). Реакции относятся к типу замещения.

2) Определение массовых долей кальция и меди в смеси:

Обозначим массы кальция и меди в смеси через \(m_{\text{Ca}}\) и \(m_{\text{Cu}}\) соответственно. Реакция меди с водой приводит к образованию водорода:

\[ \text{Cu} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 + \text{H}_2 \]

Дано, что образовалось 2.24 л водорода при н.у. (нормальных условиях). Объем водорода пропорционален количеству вещества по уравнению \( \text{H}_2 \):

\[ \text{Cu} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 + \text{H}_2 \]

С учетом уравнения можно определить количество вещества водорода, затем по молярной массе выразить массу меди:

\[ \text{moles of H}_2 = \frac{\text{volume of H}_2}{\text{molar volume at n.t.p.}} \]

Затем, используя коэффициенты в уравнении реакции, определить молы меди и, следовательно, массу меди в смеси. После этого масса кальция определяется разностью массы смеси и массы меди.

\[ \text{Mass of Cu} = \text{moles of H}_2 \times (\text{Molar mass of Cu}) \]

\[ \text{Mass of Ca} = \text{Mass of mixture} - \text{Mass of Cu} \]

Теперь можно выразить массовые доли:

\[ \text{Mass \% of Cu} = \frac{\text{Mass of Cu}}{\text{Mass of mixture}} \times 100\% \]

\[ \text{Mass \% of Ca} = \frac{\text{Mass of Ca}}{\text{Mass of mixture}} \times 100\% \]