При воздействии соляной кислоты на 0,9 моль смеси Mg, Ca и Al с общей массой 27 г, выделилось 22,4 л (н.у.) газа. Какое количество атомов магния содержится в начальной смеси?
Химия 9 класс Химические реакции и стехиометрия химия 9 класс соляная кислота Mg Ca Al количество атомов магния газ н.у. моль смеси химические реакции задачи по химии
Для решения данной задачи, давайте сначала разберемся с тем, какие реакции происходят при взаимодействии металлов (Mg, Ca и Al) с соляной кислотой (HCl) и как мы можем определить количество атомов магния в смеси.
1. **Определим реакции**:
Из уравнений видно, что при реакции одного моля магния выделяется один моль водорода (H2), то же самое происходит с кальцием, а для алюминия два моля водорода выделяются из двух молей алюминия.
2. **Определим количество выделившегося водорода**:
Из условия задачи нам известно, что выделилось 22,4 л газа при нормальных условиях (н.у.). По закону Авогадро, 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, мы можем определить, сколько молей газа выделилось:
Количество молей водорода (H2) = Объем газа / Объем 1 моля газа
n(H2) = 22,4 л / 22,4 л/моль = 1 моль
3. **Определим, какое количество металлов реагировало**:
Из уравнений реакций видно, что:
Таким образом, если выделилось 1 моль водорода, это может быть достигнуто разными комбинациями металлов. Однако, мы знаем, что в смеси всего 0,9 моль металлов, и их общая масса составляет 27 г.
4. **Запишем уравнение для массы**:
Обозначим количество молей магния, кальция и алюминия как n(Mg), n(Ca) и n(Al) соответственно. Тогда:
n(Mg) + n(Ca) + n(Al) = 0,9С учетом молярных масс:
Тогда у нас есть еще одно уравнение для массы:
24n(Mg) + 40n(Ca) + 27n(Al) = 275. **Решим систему уравнений**:
Мы знаем, что количество выделившегося водорода может быть связано с количеством металлов. Допустим, что все 1 моль водорода выделяется только из магния и кальция. Это даст нам возможность выразить одно из переменных через другое.
Однако, чтобы упростить задачу, давайте предположим, что в смеси есть только магний и алюминий, так как они дают водород в реакции с соляной кислотой. Тогда:
n(Mg) + n(Al) = 0,9 24n(Mg) + 27n(Al) = 27Теперь выразим n(Al) через n(Mg):
n(Al) = 0,9 - n(Mg)Подставим это в уравнение массы:
24n(Mg) + 27(0,9 - n(Mg)) = 27Решив это уравнение, мы найдем количество молей магния в смеси.
6. **Найдем количество атомов магния**:
После нахождения n(Mg), мы можем найти количество атомов магния, используя число Авогадро (6,022 × 10^23 атомов/моль):
Количество атомов Mg = n(Mg) * 6,022 × 10^237. **Подсчитаем**:
После выполнения всех расчетов, мы получим количество атомов магния в смеси. В результате, правильный ответ будет:
Ответ: A) 2,408·10²⁴