При взаимодействии 15 г смеси алюминия и меди с соляной кислотой выделяется 13,44 л (н. у.) водорода. Какова массовая доля меди (в %) в этой смеси?

Химия 8 класс Химические реакции и расчёты по стехиометрии массовая доля меди химия 8 класс взаимодействие алюминия меди соляная кислота выделение водорода Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения массы и уравнения реакций, которые происходят при взаимодействии алюминия и меди с соляной кислотой.

Сначала запишем уравнения реакций:

• Для алюминия: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
• Для меди: Cu + 2HCl → CuCl2 + H2↑

Теперь определим, сколько водорода выделяется из каждой реакции:

• Из реакции с алюминием: 2 моль Al выделяет 3 моль H2. Это значит, что 1 моль Al выделяет 1,5 моль H2.
• Из реакции с медью: 1 моль Cu выделяет 1 моль H2.

Теперь найдем, сколько моль водорода выделяется при нормальных условиях из 13,44 литра:

1 моль газа занимает 22,4 литра при нормальных условиях. Значит, количество молей водорода:

n(H2) = 13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль

Теперь мы можем записать уравнение для общего количества водорода, выделившегося из смеси алюминия и меди:

0,6 = n(Al) * 1,5 + n(Cu)

где n(Al) и n(Cu) - количество молей алюминия и меди соответственно.

Теперь нам нужно выразить n(Al) и n(Cu) через массу:

• n(Al) = m(Al) / M(Al), где M(Al) = 27 г/моль
• n(Cu) = m(Cu) / M(Cu), где M(Cu) = 64 г/моль

Обозначим массу алюминия в смеси как m(Al), а массу меди как m(Cu). Тогда:

m(Al) + m(Cu) = 15 г

Теперь можем выразить m(Cu) через m(Al): m(Cu) = 15 - m(Al).

Подставим это в уравнение для водорода:

0,6 = (m(Al) / 27) * 1,5 + ((15 - m(Al)) / 64)

Теперь умножим всё уравнение на 432 (это наименьшее общее кратное 27 и 64), чтобы избавиться от дробей:

0,6 * 432 = (16 * m(Al)) * 1,5 + (6 * (15 - m(Al)))

259,2 = 24 * m(Al) + 90 - 6 * m(Al)

Теперь соберем все m(Al) в одну сторону:

259,2 - 90 = 24 * m(Al) - 6 * m(Al)

169,2 = 18 * m(Al)

Теперь найдем m(Al): m(Al) = 169,2 / 18 = 9,4 г

Теперь можем найти массу меди:

m(Cu) = 15 - m(Al) = 15 - 9,4 = 5,6 г

Теперь можем найти массовую долю меди в смеси:

Массовая доля меди (в %) = (m(Cu) / (m(Al) + m(Cu))) * 100%

Массовая доля меди = (5,6 / 15) * 100% = 37,33%

Ответ: массовая доля меди в смеси составляет примерно 37,33%.