Для определения массового состава смеси меди с алюминием, нам нужно вспомнить, что водород выделяется при реакции алюминия с кислотой. В данной задаче мы будем использовать реакцию алюминия с соляной кислотой (HCl) в качестве примера:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑

Из уравнения реакции видно, что 2 моля алюминия (Al) реагируют с 6 молями соляной кислоты, образуя 3 моля водорода (H2).

• Сначала найдем, сколько моль водорода выделилось в результате реакции. Используем формулу:

PV = nRT

Где:

• P - давление (в н.у. принимаем 1 атм),
• V - объем водорода (11.2 л),
• n - количество вещества (моли),
• R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л·атм/(моль·К)),
• T - температура (в н.у. принимаем 273 K).

Так как мы ищем количество вещества (n),то можно выразить его следующим образом:

• n = PV / RT

Подставим известные значения:

• n = (1 атм * 11.2 л) / (0.0821 л·атм/(моль·К) * 273 K)
• n ≈ 0.5 моль.

Теперь, согласно уравнению реакции, 3 моль водорода выделяются из 2 моль алюминия. Это означает, что:

• 0.5 моль H2 соответствует (2/3) * 0.5 ≈ 0.333 моль Al.

Теперь найдем массу алюминия в смеси:

• Молярная масса алюминия (Al) ≈ 27 г/моль.
• Масса Al = количество моль * молярная масса = 0.333 моль * 27 г/моль ≈ 9 г.

Теперь найдем массу меди в смеси. Общая масса смеси равна 20 г:

• Масса меди = 20 г - масса Al = 20 г - 9 г = 11 г.

Теперь мы можем определить массовый состав смеси:

• Массовая доля алюминия: (масса Al / общая масса смеси) * 100% = (9 г / 20 г) * 100% = 45%.
• Массовая доля меди: (масса Cu / общая масса смеси) * 100% = (11 г / 20 г) * 100% = 55%.

Итак, массовый состав смеси меди с алюминием составляет:

• Алюминий: 45%
• Медь: 55%