Смесь сульфида алюминия и алюминия обработали водой, при этом выделилось 6,72л (н. у) газа. Если эту же смесь растворить в избытке соляной кислоты, то выделится 13,44л (н. у) газа. Определите массовую долю алюминия в исходной смеси.
Помогите!
Составим уравнения реакций:
1) При обработке водой:
Al2S3 + 6H20 = 2Al(OH)3 + 3H2S
2) При обработке соляной кислотой:
Al2S3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2S
2Al + 6HCl = 2AlCL3 + 3H2
Смотрим на уравнения. При обработке смеси водой газ - это сероводород, при обработке солянкой - смесь сероводорода и водорода.
Сульфид алюминия в обоих случая выделяет одно и то же количество H2S. Т. к. смесь одна и та же, логично то, что сероводорода во 2 случае выделяется тоже 6,72 л.
Тогда во 2 случае выделяется водорода: 13,44 - 6,72 = 6,72 (л)
Вначале считаем количество водорода:
Кол-во=V/Vm, Кол-во (H2) = 6,72л / 22,4л/моль = 0,3 моль.
Считаем по уравнению количество алюминия, вступившего в реакцию (а т. к. солянки избыток, то вступил он весь) :
Кол-во (Al) : Кол-ву (H2) = 2:3, значит Кол-во (Al) = 2/3*Кол-во (H2) = 2/3*0,3 моль = 0,2 моль.
Считаем массу алюминия по формуле: m(Al) = Кол-во (Al) * M(Al), m(Al) = 0,2 моль * 27г/моль = 5,4 г.
Т. к. объёмы и молярные объёмы H2S и H2 в данном случае равны, равны и их количества. Кол-во (H2S) = 0,3 моль.
Аналогичным образом находим массу сульфида алюминия по сероводороду:
Кол-во (Al2S3) : Кол-ву (H2S) = 1:3, Кол-во (Al2S3) = 1/3*Кол-во (H2S) = 1/3*0,3 моль = 0,1 моль
m(Al2S3) = 0,1 моль * 150 г/моль = 15 г.
Масса смеси получается: 15 г + 5,4 г = 20,4 г.
Отсюда массовая доля алюминия: 5,4 г / 20,4 г = 0,26 или 26%
⇢