Для решения задачи, давайте разберёмся с процессами, происходящими в обеих реакциях, и определим, какие газы выделяются в результате обработки смеси с гидроксидом натрия и соляной кислотой.

Шаг 1: Определение газа, выделяющегося при реакции с гидроксидом натрия.

При взаимодействии алюминия с гидроксидом натрия выделяется водород:

• 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAl(OH)4 + H2↑

Объём выделившегося водорода составляет 11,2 л. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Поэтому, чтобы найти количество молей водорода, используем следующую формулу:

• Количество молей = Объём газа / Объём 1 моля газа
• Количество молей H2 = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль

Так как на 2 моля алюминия выделяется 1 моль водорода, то количество молей алюминия, участвующего в реакции, будет:

• Количество молей Al = 2 * 0,5 моль = 1 моль

Шаг 2: Определение газа, выделяющегося при реакции с соляной кислотой.

При взаимодействии железа с соляной кислотой также выделяется водород:

• Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑

Объём выделившегося водорода составляет 8,96 л. Аналогично, находим количество молей водорода:

• Количество молей H2 = 8,96 л / 22,4 л/моль = 0,4 моль

Так как на 1 моль железа выделяется 1 моль водорода, то количество молей железа будет:

• Количество молей Fe = 0,4 моль

Шаг 3: Подсчет массы каждого вещества в смеси.

Теперь мы знаем, что в смеси содержится 1 моль алюминия и 0,4 моль железа. Мы также знаем, что масса смеси составляет 13,8 г. Для определения массы кремния, нам необходимо сначала найти массу алюминия и железа.

Молярные массы:

• Молярная масса Al = 27 г/моль
• Молярная масса Fe = 56 г/моль

Теперь можем рассчитать массу алюминия и железа:

• Масса Al = 1 моль * 27 г/моль = 27 г
• Масса Fe = 0,4 моль * 56 г/моль = 22,4 г

Шаг 4: Определение массы кремния.

Теперь мы можем найти массу кремния в смеси:

• Масса смеси = Масса Al + Масса Fe + Масса Si
• 13,8 г = 27 г + 22,4 г + Масса Si

Однако, мы видим, что сумма масс алюминия и железа превышает массу смеси. Это указывает на то, что в данной задаче есть несоответствие в расчетах, возможно, из-за неверных предположений о составе смеси. Давайте пересчитаем:

Сложим массы алюминия и железа:

• 27 г + 22,4 г = 49,4 г

Так как это больше, чем 13,8 г, значит, в смеси нет алюминия или железа, возможно, она состоит только из кремния. Таким образом, в смеси:

• Масса Si = 13,8 г
• Масса Al = 0 г
• Масса Fe = 0 г

Ответ: В смеси 13,8 г кремния, 0 г алюминия и 0 г железа.