Question

1. К 26 г смеси магния и оксида магния прилили соляную кислоту.Масса выделившегося газа равна 1 г. Какова масса кальция и оксида кальция в первоначальной смеси? 2. Рассчитайте объем кислорода (н.у.), который потребуется для окисления 20 г смеси порошков магния и алюминия.Массовая доля алюминия в смеси составляет 54%.

Answer 1

 1. Газ - водород, кол-во вещества 1г / 2г/моль = 0,5 моль

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2

По уравнению магния тоже 0,5 моль

m (Mg) = 0.5*24 = 12 г. Значит, оксида магния 26-12 = 14 г.

 

 

2. 2Mg + O2 = 2MgO

4Al + 3O2 = 2Al2O3

m(Al) = 20*0.54 = 10.8 г

ню (Al) = 10.8/27 = 0.4 моль

ню (О2) = 3/4 * 0,4 = 0,3 моль

m (Mg) = 20-10.8 = 9.2 г

ню (Mg) = 9.2/24 = 0.383 моль

ню (О2) = 0,383/2 = 0,192 моль

всего кислорода 0,3+0,192 = 0,492 моль

V(O2) = 0.492*22.4 = 11 л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 2

1. Масса кальция и оксида кальция в первоначальной смеси: Давайте обозначим массу магния через \(Mg\), массу оксида магния через \(MgO\), массу кальция через \(Ca\) и массу оксида кальция через \(CaO\). У нас есть следующее химическое уравнение реакции:

\[ Mg + MgO + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 + Ca + CaO \]

Известно, что масса выделившегося газа \(H_2\) равна 1 г.

Сначала рассчитаем количество вещества магния (\(n_{Mg}\)), оксида магния (\(n_{MgO}\)) и водорода (\(n_{H_2}\)), используя молекулярные массы соответствующих веществ:

\[ n_{Mg} = \frac{m_{Mg}}{M_{Mg}} \] \[ n_{MgO} = \frac{m_{MgO}}{M_{MgO}} \] \[ n_{H_2} = \frac{m_{H_2}}{M_{H_2}} \]

Поскольку масса газа \(H_2\) равна 1 г, можно сказать, что \(n_{H_2}\) равно массе в граммах.

Затем используем уравнение баланса масс для магния и оксида магния:

\[ n_{Mg} = n_{MgO} \]

Теперь мы знаем количество молекул магния и оксида магния. Поскольку в уравнении реакции указаны коэффициенты 1 перед \(Mg\) и \(MgO\), мы видим, что моль магния реагирует с одной молью оксида магния.

Таким образом, масса кальция и оксида кальция равна массе магния и оксида магния.

\[ m_{Ca + CaO} = m_{Mg + MgO} \]

Теперь можем рассчитать эту массу:

\[ m_{Ca + CaO} = m_{Mg} + m_{MgO} \]

2. Объем кислорода (н.у.), необходимого для окисления 20 г смеси порошков магния и алюминия: Сначала определим количество молекул магния и алюминия:

\[ n_{Mg} = \frac{m_{Mg}}{M_{Mg}} \] \[ n_{Al} = \frac{m_{Al}}{M_{Al}} \]

Массовая доля алюминия в смеси составляет 54%, следовательно:

\[ m_{Al} = 0.54 \times 20 \, \text{г} \]

Теперь определим количество молекул кислорода (\(n_{O_2}\)), используя уравнение:

\[ n_{O_2} = \frac{m_{O_2}}{M_{O_2}} \]

Поскольку магний реагирует с кислородом по уравнению:

\[ 2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO \]

Масса кислорода, необходимая для реакции с магнием, равна массе магния:

\[ m_{O_2(Mg)} = m_{Mg} \]

Аналогично, масса кислорода, необходимая для реакции с алюминием, равна массе алюминия:

\[ m_{O_2(Al)} = m_{Al} \]

Тогда общая масса кислорода будет:

\[ m_{O_2} = m_{O_2(Mg)} + m_{O_2(Al)} \]

Теперь, зная массу кислорода, можно рассчитать объем кислорода (н.у.) с использованием уравнения состояния газов:

\[ PV = nRT \]

Где: - \( P \) - давление (при нормальных условиях примерно 1 атмосфера), - \( V \) - объем, - \( n \) - количество молекул кислорода, - \( R \) - универсальная газовая постоянная, - \( T \) - температура (при нормальных условиях примерно 273 К).

Можно решить уравнение для объема \( V \).