Сколько водорода выделяется при обработке слитка алюминия и цинка, содержащих 0,4 массовой доли легкого металла

Чудесный_Король

32

Для начала, давайте выразим химическую реакцию между алюминием и цинком с соляной кислотой:

\[Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\]
\[2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\]

Массовая доля легкого металла в слитке составляет 0.4. Найдем массы алюминия и цинка, содержащиеся в 1 слитке.

Пусть масса слитка равна 1 единице. Тогда масса алюминия, содержащегося в слитке, равна 0.4 единицы, а масса цинка равна 0.6 единицы.

Так как массовая доля легкого металла одинакова для алюминия и цинка, то мы можем сказать, что в слитке содержится одинаковое количество атомов алюминия и цинка.

Теперь давайте посмотрим на реакции. Мы видим, что реакция между алюминием и соляной кислотой даёт на 3 молекулы водорода больше, чем реакция между цинком и соляной кислотой.

Это означает, что в процессе реакции мы получаем 3 молекулы водорода больше за счёт алюминия. Зная массовые соотношения в реакции, мы можем выразить массу водорода, выделяющегося при обработке слитка:

масса водорода = масса алюминия * (молекулярная масса водорода / молекулярная масса алюминия) * количество лишних молекул водорода.

Молекулярная масса алюминия: 27 г/моль
Молекулярная масса водорода: 2 г/моль

масса водорода = 0.4 * (2 / 27) * 3

Выполняя вычисления, получаем:

масса водорода = 0.4 * (2 / 27) * 3 = 0.089 г

Таким образом, при обработке слитка алюминия и цинка содержащего 0.4 массовой доли легкого металла избытком 500 мг соляной кислоты выделяется приблизительно 0.089 г водорода.