Question

При взаимодействии смеси железа и алюминия с раствором соляной кислоты выделился газ объёмом 8,96л(н.у) При взаимодействии такой же смеси с раствором гидроксида натрия выделился газ объёмом 6,72 л(н.у).Вычислите массу смеси и массовую долю железа и алюминия в смеси . ?

Answer 1

1)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2

n(H2)=6,72:22,4=0,3;V(H2)=0,3*22,4=6,72; n(Al)=0,2; m(Al)=0,2*27=5,4;

2)Fe+2HCl=FeCl2+H2

V(H2)=8,96-6,72=2,24; n(H2)=2,24:22,4=0,1; n(Fe)=0,1; m(Fe)=0,1*56=5,6;

W(Al)=5,4:(5,4+5,6)=0,49(49%); W(Fe)=51%

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо использовать химические уравнения реакций и законы сохранения массы и объема газов.

1. С раствором соляной кислоты: \[ \text{Fe} + \text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{FeCl}_3 + 3\text{H}_2 + 2\text{AlCl}_3 \]

Из уравнения видно, что при реакции образуется водород (\(\text{H}_2\)), который и выделился согласно условиям задачи.

2. С раствором гидроксида натрия: \[ 2\text{Fe} + 6\text{NaOH} \rightarrow 2\text{Fe(OH)}_3 + 3\text{H}_2 + 2\text{Na}_3\text{AlO}_3 \]

Из уравнения видно, что также образуется водород (\(\text{H}_2\)).

Теперь вычислим количество вещества водорода в каждой из реакций, используя их объемы при нормальных условиях (н.у):

1. Для реакции с соляной кислотой: \(V_1 = 8.96 \, \text{л}\) 2. Для реакции с гидроксидом натрия: \(V_2 = 6.72 \, \text{л}\)

Объем моль водорода при нормальных условиях составляет \(22.4 \, \text{л/моль}\).

Теперь можно вычислить количество молей водорода: \[ n_1 = \frac{V_1}{22.4} \] \[ n_2 = \frac{V_2}{22.4} \]

Так как в обеих реакциях водород образуется в одинаковом количестве молей, мы можем использовать их для определения количества молей железа и алюминия в смеси.

Масса молекулы водорода (\(\text{H}_2\)) равна \(2 \, \text{г/моль}\). Таким образом, масса смеси металлов равна: \[ \text{масса смеси} = (\text{масса железа} + \text{масса алюминия}) = n_1 \times 2 \times \text{масса атома железа} + n_2 \times 2 \times \text{масса атома алюминия} \]

Теперь мы можем выразить массовую долю каждого элемента в смеси: \[ \text{Массовая доля железа} = \frac{\text{масса атома железа}}{\text{масса смеси}} \times 100\% \] \[ \text{Массовая доля алюминия} = \frac{\text{масса атома алюминия}}{\text{масса смеси}} \times 100\% \]

Окончательно, после подстановки значений и проведения вычислений, можно получить ответы на поставленные вопросы.