Какова массовая доля алюминия в сплаве (в %), если на сплав из алюминия и меди массой 100 г подействовали раствором

Якобин

63

Для решения данной задачи, нам необходимо рассмотреть реакцию между сплавом из алюминия и меди и соляной кислотой:

\[2Al + 6HCl = 2AlCl_3 + 3H_2\]

Мы знаем, что 100 г сплава подействовали раствором соляной кислоты, и при этом выделилось 117,6 л водорода при нормальных условиях. Нам нужно найти массовую долю алюминия в сплаве.

Первым шагом, нам необходимо найти количество вещества выделившегося водорода. Для этого воспользуемся уравнением идеального газа:

\[\frac{m}{M} = \frac{V}{V_m}\]

где \(m\) - масса газа, \(M\) - молярная масса газа, \(V\) - объем газа, \(V_m\) - молярный объем газа при нормальных условиях.

Молярная масса водорода (\(H_2\)) равна 2 г/моль. Молярный объем при нормальных условиях составляет 22,4 л/моль.

Подставляя известные значения, мы получаем:

\[\frac{m_{H_2}}{2} = \frac{117,6}{22,4}\]

Решая данное уравнение, мы получаем массу выделившегося водорода (\(m_{H_2}\)) равной 5,25 г.

Теперь, мы можем найти количество вещества алюминия (\(n_{Al}\)) в сплаве. Для этого воспользуемся молярной массой алюминия (\(Al\)), которая равна 27 г/моль:

\[\frac{m_{Al}}{27} = \frac{m_{H_2}}{2}\]

Подставляя полученные значения, мы находим массу алюминия (\(m_{Al}\)) равной 2,625 г.

Наконец, можем найти массовую долю алюминия в сплаве по формуле:

\[\text{Массовая доля алюминия (\%)} = \frac{m_{Al}}{m_{\text{сплава}}} \times 100\]

где \(m_{\text{сплава}}\) - масса сплава из алюминия и меди.

Подставляя полученные значения, мы находим:

\[\text{Массовая доля алюминия (\%)} = \frac{2,625}{100} \times 100 \approx 2,63\%\]

Таким образом, массовая доля алюминия в сплаве составляет около 2,63%.