Даю 100 балів Сплав Cu i Al масою 30О грам обробили надлишком хлоридної кислоти в результаті взаємодії виділяється 134,4 літрів газу. Знайти масові частки металів у сплаві
Для розв'язання задачі, необхідно спочатку визначити, який саме газ виділяється при реакції сплаву з хлоридною кислотою. Для цього можна скористатись хімічною реакцією:
Cu + 2HCl → CuCl2 + H2↑
Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2H2↑
За цими рівняннями видно, що під час реакції сплаву з хлоридною кислотою виділяється водень H2. За законом Авогадро об'єм газу пропорційний кількості речовини, тому можна визначити кількість молів виділеного водню за об'ємом газу, який виділився:
Так як при реакції виділяється водень з металами, то можна припустити, що маса водню утворилася з маси металів. Тоді масова частка кожного металу в сплаві може бути визначена за наступною формулою:
m(Cu або Al) = n(H2) * M(Cu або Al)
де M(Cu) = 63.5 г/моль - молярна маса міді
M(Al) = 27 г/моль - молярна маса алюмінію
Для того, щоб знайти масову частку кожного металу, необхідно знайти загальну масу сплаву, і потім відношення маси кожного металу до загальної маси:
Answers & Comments
Verified answer
Відповідь:
Для розв'язання задачі, необхідно спочатку визначити, який саме газ виділяється при реакції сплаву з хлоридною кислотою. Для цього можна скористатись хімічною реакцією:
Cu + 2HCl → CuCl2 + H2↑
Al + 3HCl → AlCl3 + 3/2H2↑
За цими рівняннями видно, що під час реакції сплаву з хлоридною кислотою виділяється водень H2. За законом Авогадро об'єм газу пропорційний кількості речовини, тому можна визначити кількість молів виділеного водню за об'ємом газу, який виділився:
V(H2) = 134.4 л = 0.1344 м³
p(H2) = 101325 Па (нормальний тиск)
T(H2) = 273 К (нормальна температура)
n(H2) = V(H2) * p(H2) / (R * T(H2)) = 0.1344 * 101325 / (8.31 * 273) = 0.005 моль
Так як при реакції виділяється водень з металами, то можна припустити, що маса водню утворилася з маси металів. Тоді масова частка кожного металу в сплаві може бути визначена за наступною формулою:
m(Cu або Al) = n(H2) * M(Cu або Al)
де M(Cu) = 63.5 г/моль - молярна маса міді
M(Al) = 27 г/моль - молярна маса алюмінію
Для того, щоб знайти масову частку кожного металу, необхідно знайти загальну масу сплаву, і потім відношення маси кожного металу до загальної маси:
m(сплаву) = 300 г
m(Cu) = n(H2) * M(Cu) = 0.005 * 63.5 = 0.318 г
m(Al) = n(H2) * M(Al) = 0.005 * 27 = 0.135 г
Масова частка міді в сплаві:
%Cu = m(Cu) / m(сплаву) * 100% = 0.318 / 300 * 100% ≈ 0.11%
Пояснення: