Задача по химии При растворении 1,11 г смеси железных и алюминиевых опилок в растворе соляной кислоты выделилось 0,672 л водорода (н.у.). Найдите массовые доли металлов в смеси и определите объем израсходованной соляной кислоты.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи необходимо учитывать реакцию между металлами и соляной кислотой:

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2

Из условия мы знаем, что выделилось 0,672 л водорода. Используем уравнения реакций и учитываем их коэффициенты, чтобы найти количество вещества металлов, реагировавших с кислотой:

Fe : 1 моль Fe = 1 моль H2
M(Fe) = 56 г/моль
m(Fe) = n(Fe) M(Fe)
n(Fe) = V(H2) Vm(H2) / 22,4
n(Fe) = 0.672 * 0.001 / 22,4 = 0.03 моль Fe

Al : 2 моль Al = 3 моль H2
M(Al) = 27 г/моль
m(Al) = n(Al) M(Al)
n(Al) = 0.672 0.002 / 22.4 = 0.06 моль Al

Теперь находим массовые доли металлов в смеси:

m(Fe) = 0.03 56 = 1.68 г
m(Al) = 0.06 27 = 1.62 г

Массовая доля железа в смеси:
m% (Fe) = (1.68 / (1.68 + 1.62)) 100% = 51%
Массовая доля алюминия в смеси:
m% (Al) = (1.62 / (1.68 + 1.62)) 100% = 49%

Теперь найдем объем израсходованной соляной кислоты. Для этого используем уравнения реакций:

n(Fe) = 0.03 моль
n(Al) = 0.06 моль

Из уравнений реакций видно, что на 1 моль HCl реагируют 1 моль Fe и 6 моль Al. Значит, если n(Fe) = 0.03 моль и n(Al) = 0.06 моль, то мы использовали 0.09 моль HCl.

V(HCl) = n(HCl) 22.4 = 0.09 22.4 = 2.016 л

Итак, массовые доли металлов в смеси равны 51% для железа и 49% для алюминия, а объем израсходованной соляной кислоты составляет 2.016 л.