Как можно определить массы компонентов сплава, состоящего из алюминия, магния и кремния, если у нас есть навеска массой 3,68 г, которая была обработана избытком соляной кислоты, при этом выделился газ объёмом (н.у.) 3,584 дм3, а при обработке такой же навески избытком раствора гидроксида натрия масса навески уменьшилась до 480 мг?

Химия 11 класс Расчёты по химическим реакциям и составам сплавов определение массы компонентов сплава алюминий магний кремний навеска массы 3,68 г избыток соляной кислоты выделение газа 3,584 дм3 обработка раствором гидроксида натрия Новый

Чтобы определить массы компонентов сплава, состоящего из алюминия, магния и кремния, нам нужно проанализировать два эксперимента, которые вы провели: реакцию с соляной кислотой и реакцию с гидроксидом натрия.

Шаг 1: Определение массы алюминия в сплаве

Первый эксперимент с соляной кислотой позволяет нам определить массу алюминия в сплаве. Реакция алюминия с соляной кислотой выглядит следующим образом:

• 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2↑

Из данной реакции видно, что на 2 моля алюминия выделяется 3 моля водорода (H2). Теперь мы можем использовать закон Бойля-Мариотта для определения количества выделившегося газа.

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества водорода

Объем выделившегося газа составляет 3,584 дм³. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 дм³. Следовательно, количество вещества водорода можно рассчитать так:

• n(H2) = V / Vm = 3,584 дм³ / 22,4 дм³/моль = 0,16 моль

Шаг 3: Рассчитаем количество алюминия

Согласно уравнению реакции, на 3 моль водорода необходимо 2 моль алюминия. Таким образом, количество алюминия в сплаве можно рассчитать следующим образом:

• n(Al) = (2/3) * n(H2) = (2/3) * 0,16 моль = 0,1067 моль

Теперь, зная количество вещества, можем вычислить массу алюминия:

• m(Al) = n(Al) * M(Al), где M(Al) = 27 г/моль
• m(Al) = 0,1067 моль * 27 г/моль = 2,88 г

Шаг 4: Определение массы магния

Второй эксперимент с гидроксидом натрия позволяет нам определить массу магния. Реакция магния с NaOH выглядит так:

• Mg + 2 NaOH + 2 H2O → Mg(OH)2 + H2↑

После обработки навески сплава с NaOH её масса уменьшилась до 480 мг, что означает, что изначальная масса сплава (3,68 г) уменьшилась на массу магния и алюминия, которые реагировали с NaOH. Рассчитаем массу, которая была потеряна:

• m потерянная = 3,68 г - 0,48 г = 3,2 г

Шаг 5: Определение массы кремния

Теперь мы можем определить массу кремния. Мы знаем, что в сплаве есть алюминий, магний и кремний. Сначала мы найдем массу магния:

• m(Mg) = m потерянная - m(Al) = 3,2 г - 2,88 г = 0,32 г

Шаг 6: Подсчет массы кремния

Теперь, зная массу алюминия и магния, можем определить массу кремния:

• m(Si) = m сплава - (m(Al) + m(Mg))
• m(Si) = 3,68 г - (2,88 г + 0,32 г) = 3,68 г - 3,2 г = 0,48 г

Итак, итоговые массы компонентов сплава:

• Масса алюминия (Al): 2,88 г
• Масса магния (Mg): 0,32 г
• Масса кремния (Si): 0,48 г