Каковы массовые доли алюминия и цинка в сплаве после растворения 2 г сплава алюминия и цинка в растворе щелочи

Орел

63

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо рассмотреть химическую реакцию, которая происходит при растворении сплава алюминия и цинка в растворе щелочи.

Алюминий реагирует с щелочью с образованием гидроксида алюминия и выделением водорода:

2Al + 2NaOH + 6H₂O -> 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑

Из уравнения видно, что каждые 2 моль алюминия реагируют с 2 молями щелочи и образуют 3 моля водорода.

Итак, давайте приступим к решению задачи.

1. Найдем количество молей водорода, которое образуется при реакции. Мы знаем, что объем водорода при нормальных условиях (н.у.) составляет 1,904 л.

Для этого воспользуемся уравнением состояния газов и превратим объем водорода в моль:

n = V / Vm,

где n - количество молей газа, V - объем газа, Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).
n = 1,904 л / 22,4 л/моль ≈ 0,085 моль.

2. Теперь посмотрим на соотношение алюминия и цинка в реакции. Как видно из уравнения, каждые 2 моль алюминия образуют 3 моля водорода. Значит, 0,085 моль водорода образуется из (0,085 моль × 2 моль/3 моль) = 0,0567 моль алюминия.

3. В задаче сказано, что растворяется 2 г сплава алюминия и цинка. Поскольку массовые доли ищутся относительно всей массы сплава, нужно найти массовую долю алюминия и цинка в сплаве.

Массовая доля = (масса компонента / общая масса) × 100%.

Для алюминия:
масса алюминия = 0,0567 моль × 26,98 г/моль (молярная масса алюминия) = 1,53 г.

Для цинка:
масса цинка = общая масса сплава - масса алюминия = 2 г - 1,53 г = 0,47 г.

Теперь мы можем найти массовые доли алюминия и цинка:
массовая доля алюминия = (1,53 г / 2 г) × 100% ≈ 76,5%,
массовая доля цинка = (0,47 г / 2 г) × 100% ≈ 23,5%.

Таким образом, массовые доли алюминия и цинка в сплаве составляют примерно 76,5% и 23,5% соответственно.