Имеется смесь порошков алюминия и оксида неизвестного металла, в котором металл проявляет степень окисления +2. Образец этой смеси массой 3,48 г поместили в раствор щелочи, получив газ, при сгорании которого образовалась вода массой 1,08 г. На растворение твердого остатка затратили раствор объемом 25,8 мл с массовой долей серной кислоты 20% и плотностью 1,14 г/мл. Какой оксид находится в смеси с алюминием?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество алюминия в образце порошков:

m(Al) = m(смесь) - m(газ) = 3,48 г - 1,08 г = 2,40 г

Молярная масса Al = 27 г/моль, следовательно количество молей алюминия:

n(Al) = m(Al) / M(Al) = 2,40 г / 27 г/моль = 0,0889 моль

Обратим внимание, что металл проявляет степень окисления +2. Поскольку масса кислорода равна 1,08 г и он необходим для образования оксида металла, то его масса неизвестна. Пусть x - масса кислорода.

Масса оксида металла = 3,48 г - м(кислород) = 3,48 г - x

Массовое соотношение алюминия и кислорода в оксиде:

m(Al) / M(Al) = m(O) / M(O) => 2,40 г / 27 г/моль = (3,48 г - x) / 16 г/моль

Решив уравнение, найдем x = 0,21 г

Теперь найдем массу оксида металла:

m(оксида) = 3,48 г - 0,21 г = 3,27 г

Таким образом, мы получили, что массовая доля кислорода в оксиде составляет 0,21 г / 3,27 г ≈ 6,41 %

Поскольку металл проявляет степень окисления +2, то мы можем сделать вывод, что это оксид цинка ZnO.