При действии на смесь алюминиевых и магниевых опилок соляной кислотой выделился водород объемом 4,48 м3. При действии на ту же массу исходной смеси концентрированной азотной кислотой получился азот объемом 0,448 м3 ( объемы газов измерены при н.у.). Вычислите массовую долю (в %) алюминия в исходной смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала составим химические уравнения реакций:

1) 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
2) 3Mg + 6HNO3 = 3Mg(NO3)2 + 3H2O + 3NO + 0,5O2

Из уравнения 1) видно, что каждые 2 моль алюминия выделяют 3 моль водорода.
Из уравнения 2) видно, что каждые 3 моль магния выделяют 3 моль водорода.

Итак, моль водорода, полученного при взаимодействии с алюминием = 4,48 / 3 = 1,4933
Моль водорода, полученного при взаимодействии с магнием = 0,448 / 3 = 0,1493

Пусть масса алюминия в исходной смеси равна х, а масса магния равна у. Тогда можем составить систему уравнений:

2x + 3y = 1,4933
3x + 3y = 0,1493

Решаем данную систему уравнений и получаем, что x = 0,3086 моль, у = 0,0636 моль.

Массовая доля алюминия в исходной смеси:
m_Alu / (m_Alu + m_Mg) = x M_Alu / (x M_Alu + y M_Mg) = 0,3086 26,98 / (0,3086 26,98 + 0,0636 24,31) ≈ 0,6281

Итак, массовая доля алюминия в исходной смеси составляет около 62,81%.