На смесь алюминия и меди массой 20 г подействовали раствором щёлочи при нагревании при этом выделится газ объёмом 6,72 литров(н.у.). Определите массовую долю алюминия в смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно использовать закон пропорций.

Сначала найдем массу выделившегося газа (водорода) по его объему в н.у. (условиях нормального атмосферного давления и температуры):

1 моль газа = 22,4 литра
1 моль водорода = 2 грамма

Тогда масса водорода, выделившегося при реакции будет: 6,72 л / 22,4 л * 2 г = 0,6 г

Теперь рассчитаем массу меди и алюминия в исходной смеси. Обозначим массы меди и алюминия как mCu и mAl соответственно.

mCu + mAl = 20 г (общая масса смеси)

Обозначим молярные массы меди и алюминия как MCu и MAl соответственно, и их соответствующие молярные количества как nCu и nAl.

mCu / MCu = nCu
mAl / MAl = nAl

nCu + nAl = n0

n0 - общее количество молей в смеси (n0 = m / M), где m - общая масса смеси, M - молекулярная масса смеси

mCu / MCu + mAl / MAl = m / M

mCu / 63,5 + mAl / 27 = 20 / (27 + 63,5)

mCu / 63,5 + mAl / 27 = 20 / 90,5

mCu / 63,5 + mAl / 27 = 0,221
mCu + mAl = 20

Подставляем mAl = 20 - mCu в уравнение и находим mCu:

mCu / 63,5 + (20 - mCu) / 27 = 0,221
mCu / 63,5 + 20/27 - mCu / 27 = 0,221
0,741 mCu + 0,741 20 - mCu = 0,221 27
0,741 mCu + 14,82 - mCu = 5,967
-0,259 mCu = -8,853
mCu ≈ 34,13 г

Таким образом, массовая доля алюминия в смеси составляет примерно 34,13 г / 20 г ≈ 0,71 или 71%