При растворении 10,2 г сплава магния с алюминием в 101, 4 мл раствора соляной кислоты (W=36,5%, p= 1,183 г/мл) выделилось 11,2 (н.у.) л газа. Полученный раствор обработали 156, 2 мл раствора гидроксида натрия(W=26%, p=1,28 г/мл). Выпавший осадок удалили. Определите массовые доли веществ в конечном растворе
Давайте разберемся поэтапно:
1) Расчет количества вещества магния и алюминия:
Для этого воспользуемся формулой:
n = m/M, где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса.
Молярная масса магния (Mg) = 24 г/моль.
Молярная масса алюминия (Al) = 27 г/моль.
m(Mg) = 10,2 г
n(Mg) = m(Mg)/M(Mg) = 10,2 г / 24 г/моль = 0,425 моль
m(Al) = 10,2 г
n(Al) = m(Al)/M(Al) = 10,2 г / 27 г/моль = 0,378 моль
2) Расчет концентрации раствора соляной кислоты:
Для этого воспользуемся формулой:
C = m/V, где C - концентрация, m - масса, V - объем.
m(HCl) = p(HCl) * V(HCl) = 36,5% * 101,4 мл = 36,965 г
V(HCl) = 101,4 мл = 0,1014 л
C(HCl) = m(HCl)/V(HCl) = 36,965 г / 0,1014 л = 364,14 г/л
3) Расчет количества вещества газа:
Для этого воспользуемся формулой:
V = n * Vм, где V - объем газа, n - количество вещества, Vм - молярный объем.
V = 11,2 н.у. л
Vм = 22,4 л/моль
n = V / Vм = 11,2 н.у. л / 22,4 л/моль = 0,5 моль
4) Расчет количества вещества гидроксида натрия:
Для этого воспользуемся формулой:
n = C * V, где C - концентрация, V - объем.
C(NaOH) = p(NaOH) * V(NaOH) = 26% * 156,2 мл = 40,612 г
V(NaOH) = 156,2 мл = 0,1562 л
n(NaOH) = C(NaOH) * V(NaOH) = 40,612 г / 1,28 г/мл * 0,1562 л = 0,4 моль
5) Расчет количества магния и алюминия после реакции:
Так как в реакции растворения идет образование газа, то учитываем изменение количества вещества.
Из уравнения реакции известно, что на каждый моль сплава магния и алюминия образуется 1 моль газа, поэтому количество газа, которое выделилось, соответствует количеству сплава магния и алюминия.
n = 0,5 моль
6) Расчет конечных количеств магния и алюминия:
Для этого воспользуемся формулами:
n(конечное) = n(начальное) - n(реагировавшее)
m(конечное) = n(конечное) * M
n(конечное, Mg) = 0,425 моль - 0,5 моль = -0,075 моль
n(конечное, Al) = 0,378 моль - 0,5 моль = -0,122 моль
m(конечное, Mg) = -0,075 моль * 24 г/моль = -1,8 г
m(конечное, Al) = -0,122 моль * 27 г/моль = -3,294 г
7) Расчет массовой доли веществ в конечном растворе:
Для этого воспользуемся формулой:
x = m/mtotal, где x - массовая доля, m - масса вещества, mtotal - общая масса раствора.
mtotal = m(HCl) + m(NaOH) + m(Mg) + m(Al)
x(Mg) = m(Mg) / mtotal = -1,8 г / mtotal
x(Al) = m(Al) / mtotal = -3,294 г / mtotal
Так как нам неизвестна общая масса раствора (mtotal), невозможно определить точные массовые доли магния и алюминия в конечном растворе без дополнительной информации или допущений. Требуется указать исходные данные или предоставить дополнительную информацию для продолжения расчетов.