Объём водорода при растворении алюминий-магниевого сплава
Вычислите объём водорода (н. у.), который может быть получен, если в соляной кислоте полностью растворить 10 г сплава, массовая доля алюминия в котором 90%, меди — 4%, магния — 6%.
Дано
`m(сплава) = 10 text{ г}`
`ω(Al) = 90%`
`ω(Cu) = 4%`
`ω(Mg) = 6%`
Найти
`V(H_2) = text{ ?}`
Решение
Соляная кислота реагирует с алюминием и магнием, но не реагирует с медью. Запишем уравнения реакций:
`2Al + 6HCl = 2AlCl_3 + 3H_2 text{↑}`
`Mg + 2HCl = MgCl_2 + H_2 text{↑}`
Найдём массы металлов в сплаве:
`m(Al) = (ω(Al)*m(сплава))/100 = (90*10)/100 = 9 text{ г}`
`m(Mg) = (ω(Mg)*m(сплава))/100 = (6*10)/100 = 0.6 text{ г}`
Найдём количества веществ металлов:
`n(Al) = (m(Al))/(M(Al)) = 9/27 = 0.3333 text{ моль}`
`n(Mg) = (m(Mg))/(M(Mg)) = 0.6/24 = 0.025 text{ моль}`
Согласно уравнениям реакций, количество водорода от алюминия и от магния:
`n_1(H_2) = (3*n(Al))/2 = (3*0.3333)/2 = 0.5 text{ моль}`
`n_2(H_2) = n(Mg) = 0.025 text{ моль}`
Общее количество водорода:
`n(H_2) = n_1(H_2) + n_2(H_2) = 0.5 + 0.025 = 0.525 text{ моль}`
Найдём объём водорода при н.у.:
`V(H_2) = n(H_2)*V_m = 0.525*22.4 = 11.76 text{ л}`
Ответ
`V(H_2) = 11.76 text{ л}`