Смесь магния и алюминия при обычных условиях обработали азотной кислотой, в результате чего образовался газ с относительной плотностью по кислороду 1,4375. Аналогичное количество этой смеси обработали избытком 10%-ного раствора серной кислоты, и получили газ, объем которого равен объему газа в первом опыте. Какова массовая доля алюминия в исходной смеси?

Химия 10 класс Реакции металлов с кислотами массовая доля алюминия Химия 10 класс магний алюминий азотная кислота серная кислота относительная плотность газа газовые реакции химические расчеты смеси металлов Объём газа Новый

Для решения этой задачи, давайте последовательно разберем все шаги.

Шаг 1: Определим газ, образующийся при реакции с азотной кислотой.

При реакции магния и алюминия с азотной кислотой образуется газ, который, скорее всего, является водородом (H2). Однако, нам нужно определить его молекулярную массу, чтобы найти относительную плотность.

Относительная плотность газа по кислороду (O2) равна 1,4375. Это означает, что:

• Относительная плотность = (Молекулярная масса газа) / (Молекулярная масса O2)
• Молекулярная масса O2 = 32 г/моль

Следовательно, молекулярная масса газа:

• Молекулярная масса газа = 1,4375 * 32 г/моль = 46 г/моль

Сравнив с известными газами, можно предположить, что это может быть азот (N2) или водород (H2). Однако, водород имеет молекулярную массу 2 г/моль, а азот - 28 г/моль. Поэтому, возможно, речь идет о газе с составом, например, NO2 или NH3, но исходя из данных, мы можем предположить, что это водород.

Шаг 2: Реакция с серной кислотой.

Теперь разберем вторую реакцию с серной кислотой. При реакции алюминия с серной кислотой также образуется водород:

• 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑

Объем газа, образующегося при реакции с серной кислотой, равен объему газа в первом опыте, то есть также водороду.

Шаг 3: Установим соотношение между массами магния и алюминия.

Пусть масса алюминия в смеси равна x г, тогда масса магния будет (m - x) г, где m - общая масса смеси.

В результате реакции с 10%-ным раствором серной кислоты образуется то же количество водорода, что и в первом случае. Мы знаем, что при реакции 1 моль алюминия дает 3 моль водорода, а 1 моль магния дает 1 моль водорода.

Шаг 4: Составим уравнение для водорода.

• Общее количество водорода из алюминия: (x / 27) * 3
• Общее количество водорода из магния: ((m - x) / 24) * 1

Так как объем газа одинаковый, можно приравнять количество водорода:

• (x / 27) * 3 = ((m - x) / 24) * 1

Шаг 5: Найдем массовую долю алюминия в смеси.

Решим уравнение относительно x, а затем найдем массовую долю:

• 3x = 27(m - x) / 24
• 72x = 27m - 27x
• 99x = 27m
• x = (27m) / 99

Теперь находим массовую долю алюминия:

• Массовая доля Al = x / m = (27 / 99) = 0.2727 или 27.27%

Таким образом, массовая доля алюминия в исходной смеси составляет примерно 27,27%.