Какова массовая доля алюминия в сплаве алюминия и меди (в %)? Сплав массой 100 г был обработан раствором соляной

Snezhinka

8

Хорошо, рассмотрим данную задачу. Нам дано, что сплав алюминия и меди массой 100 г был обработан раствором соляной кислоты, и при этом выделилось 117,6 л водорода (при н. у.). Мы также имеем уравнение реакции: 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2.

Для начала найдем количество молей водорода, используя его объем и условия нормальных условий (н. у.). Для этого воспользуемся уравнением идеального газа: PV = nRT, где P - давление (в данном случае нормальное давление), V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Так как мы имеем объем в литрах, а универсальная газовая постоянная в литрах-атмосферах на моль-кельвин, и кроме того, нам известно, что объем водорода равен 117,6 л, мы можем взять нормальное давление равное 1 атмосфере, и температуру равную 0 градусам Цельсия (273 Кельвина).

Применяя уравнение идеального газа, получим: (1 атмосфера) × (117,6 л) = n × (0.082 атм × л / (моль × К) × 273 К).

После решения этого уравнения, найдем n, количество молей водорода. Получившееся значение будет равно количеству молей алюминия (так как из уравнения видно, что между ними существует соотношение 1:3).

Затем, для определения массовой доли алюминия, нам нужно знать молярные массы алюминия и меди. Mолярные массы элементов можно найти в периодической таблице. Молярная масса алюминия (Al) равна 26,98 г/моль, а меди (Cu) – 63,55 г/моль.

Теперь мы можем приступить к расчетам:

1) Рассчитаем количество молей водорода (n):
(1 атмосфера) × (117,6 л) = n × (0,082 атм × л / (моль × К) × 273 К)
Получаем: n = (1 атмосфера × 117,6 л) / (0,082 атм × л / (моль × К) × 273 К) = 4,86 моль

2) Так как соотношение между алюминием и водородом в реакции 1:3, количество молей алюминия также равно 4,86 моль.

3) Рассчитаем массу алюминия:
Масса алюминия = количество молей алюминия × молярная масса алюминия
Масса алюминия = 4,86 моль × 26,98 г/моль = 131,11 г

4) Рассчитаем массовую долю алюминия в сплаве:
Массовая доля алюминия = (масса алюминия / общая масса сплава) × 100%
Массовая доля алюминия = (131,11 г / 100 г) × 100% = 131,11%

Ответ: Массовая доля алюминия в сплаве составляет 131,11% (округлив до десятых - 131,1%).