Question

У результаті розчинення суміші міді і алюмінію масою 15 г у хлоридній кислоті виділилось 13.44 л газу.Визначте масові частки металів у суміші.

Answer 1

Дано:
m(смеси Cu и AI)=15г.
V(H₂)=13,44л.
Vm =22,4л./моль
-----------------------------
ω(Cu)-?
ω(AI)-?
1. Определим количество вещества n в 13,44л. водорода:
n(H₂)=V(H₂)÷Vm =13,44л.÷22,4л./моль=0,6моль
2. Медь с соляной кислотой не взаимодействует
3. Запишем уравнение реакции взаимодействия алюминия с соляной кислотой:
2AI +6HCI = 2AICI₃ +3H₂
4. Анализируем уравнение реакции: по уравнению реакции из 2моль алюминия образуется 3моль водорода, значит если образуется 0,6моль водорода то в реакцию вступит: n(AI) =2мольх0,6моль÷3моль=0,4моль алюминия
5. Находим молярную массу алюминия и массу его количеством вещества 0,4моль:
M(AI)=27г./моль
m(AI)=n(AI)×M(AI)=0,4моль×27г./моль=10,8г. алюминия.
6. Определяем массу меди в смеси:
m(Cu ) = m(смеси Cu и AI) -m(AI)=15г.-10,8г.=4,2г. меди.
7. Определяем массовую долю меди смеси:
 ω(Cu)=m(Cu ) ÷m(смеси Cu и AI)=4,2г.÷15г.=0,28 или
 ω%= ω(Cu)×100%=0,28×100%=28%
8.Определяем массовую долю алюминия в смеси:
ω(AI)=m(AI)÷m(смеси Cu и AI)=10,8г.÷15г.=0,72
ω%(AI)=ω(AI)×100%=0,72×100%=72%
9. Ответ: в смеси 0,28 или 28% меди и 0,72 или 72% алюминия.

Answer 2

Для розрахунку масових часток металів у суміші, спочатку треба знайти кількість речовини виділеного газу. Знаємо, що об'єм газу становить 13.44 л.

Згідно ідеального газового закону, кількість речовини газу (n) можна розрахувати за формулою:

n = V / Vm,

де V - об'єм газу, Vm - молярний об'єм газу при нормальних умовах (Vm ≈ 22.4 л/моль).

Таким чином, n = 13.44 л / 22.4 л/моль ≈ 0.6 моль.

Оскільки суміш складається з міді (Cu) і алюмінію (Al), розрахуємо масові частки кожного металу.

Масова частка металу (w) в суміші може бути визначена за формулою:

w = (n * M) / m,

де n - кількість речовини металу, M - молярна маса металу, m - маса суміші.

Відомо, що маса суміші становить 15 г. Також потрібно знати молярні маси міді і алюмінію. Згідно періодичної системи елементів, молярна маса міді (Cu) дорівнює 63.55 г/моль, а молярна маса алюмінію (Al) - 26.98 г/моль.

Розрахуємо масові частки кожного металу:

Для міді (Cu): w(Cu) = (n * M(Cu)) / m = (0.6 моль * 63.55 г/моль) / 15 г ≈ 2.53

Для алюмінію (Al): w(Al) = (n * M(Al)) / m = (0.6 моль * 26.98 г/моль) / 15 г ≈ 1.08

Таким чином, масова частка міді (Cu) у суміші становить приблизно 2.53, а масова частка алюмінію (Al) - 1.08.