Естественные науки

Решить задачу на нахождение массовой доли компонентов в смеси

смесь порошков железа, цинка и алюминия массой 24 г. растворили в разбавленной серной кислоте, в результате выделилсягаз объёмом 13, 44 литра. Если растворить точно такую же порцию смеси в растворе КОН, то выделится 11, 2 л газа. Определить массовые доли металлов в смеси.
Artur Ganiev
Artur Ganiev
307
При взаимодействии с кислотой выделяется 13,44/22,4=0,6 молей водорода, а при взаимодействии со щелочью 11,2/22,4=0,5 молей. Запишем уравнения реакции:
2 Al + 3 H2SO4 ------> Al2(SO4)3 + 3 H2,
Zn + H2SO4 ------> ZnSO4 + H2,
Fe + H2SO4 ------> FeSO4 + H2,
2 Al + 2 KOH + 6 H2O ----> 2 K[Al(OH)4] + 3 H2,
Zn + 2 KOH + 2 H2O ----> K2[Zn(OH)4] + H2,
Железо со щелочью не реагирует.
При реакции и с кислотой и со щелочью 1 моль цинка выделяет 1 моль водорода, а алюминий и в том и в другом случае 1,5 моля водорода. Значит для выделения 1 моля водорода нужно 2/3 моля алюминия. Из сопоставления уравнений следует, что лишние 0,1 моля водорода при взаимодействии с кислотой получаются за счет реакции с железом. Количество железа тоже равно 0,1 моль или 0,1*56=5,6 г. Значит суммарная масса цинка и алюминия составляет 24-5,6=18,4 г. Примем алюминия Х г, тогда масса цинка (18,4-Х) г. Число молей алюминия Х/27, а число молей цинка (18,4-Х) /65. Составляем уравнение по количеству молей водорода: (Х/27)*1,5+(18,4-Х) /65=0,5. Решаем это алгебраическое уравнение первой степени и получаем Х=5,4 г. Значит масса алюминия 5,4 г, а цинка 18,4-5,4=13 г. Массовые доли металлов в смеси равны: железа 5,6/24=0,233; алюминия 0,225; цинка 0,542.
Наталья Серова
Наталья Серова
91 179
Лучший ответ

Похожие вопросы