1. Кремний с серной кислотой не реагирует. Алюминий же в ней растворяется с выделением водорода:
2 Al + 3 H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3 H2 ↑
2 моль 3 моль
х моль 0,6 моль
Количество вещества водорода равно 13,44 л/ 22,4 л/моль = 0,6 моль.
Количество вещества алюминия по уравнению реакции равно:
х = 2*0,6/3 = 0,4 моль
2. Кремний и алюминий растворяются в щелочах с выделением водорода
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2 K[Al(OH)4] + 3H2 ↑
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2 ↑
Количество вещества водорода равно 17,92 л/ 22,4 л/моль = 0,8 моль.
Из них 0,6 моль выделилось за счет реакции с алюминием (поскольку для второго опыта был взят образец той же смеси алюминия и кремния такой же массы. Значит, за счет реакции кремния с щелочью выделилось 0,2 моль водорода.
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2 ↑
1 моль 1 моль
у моль 0,2 моль
Количество вещества кремния согласно уравнению реакции также равно 0,2 моль.
Состав смеси: 0,2 моль Si, 0,4 моль Al
Для определения массовой перейдем от количества вещества к массе вещества
Надо принять дополнительные данные: какой объем 1 н раствора вам нужен и какую концентрацию имеет серная кислота, которую вы будете разбавлять.
Пусть вам требуется 1 литр 1 н раствора, а в лаборатории имеется обычная реактивная серная кислота с концентрацией 95 % (плотность 1,84 г/мл).
Эквивалентная масса (масса моля эквивалентов) для серной кислоты составляет 49 г/моль-экв, т. е. 1 литр 1 н раствора должен содержать 49 г чистой кислоты.
Разбавляемая реактивная кислота содержит 95 г чистой кислоты на 100 г или на 100/1,84 = 54,3 мл. В литре реактивной кислоты содержится 95*1000/54,3 = 1750 г чистой H2SO4.
1750 г H2SO4 содержится в 1000 мл разбавляемого раствора
---49 г в Х мл
Х = 28 мл
Таким образом, для приготовления 1 литра 1 н раствора надо взять 28 мл раствора реактивной кислоты и разбавить до 1 л.
Технически это удобно сделать так: взвесить 28*1,84 = 51,52 г исходного раствора и отдельно воды несколько меньше литра в литровом стакане. Кислоту надо медленно вливать в воду и размешивать стеклянной палочкой. Полученный раствор охладить до температуры помещения (разогрев будет при разбавлении концентрированного раствора). Охлажденный раствор влить в литровую мерную колбу и довести водой до метки.
1 н раствор используется обычно в аналитических целях. Поэтому надо точно знать концентрацию разбавляемого раствора (измерить его плотность и посмотреть в таблице точную концентрацию).
А вообще-то в аналитической лаборатории надо использовать фиксаналы (стандарт-титры) растворов для анализа, в том числе и для серной кислоты.
1. Кремний с серной кислотой не реагирует. Алюминий же в ней растворяется с выделением водорода:
2 Al + 3 H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3 H2 ↑
2 моль 3 моль
х моль 0,6 моль
Количество вещества водорода равно 13,44 л/ 22,4 л/моль = 0,6 моль.
Количество вещества алюминия по уравнению реакции равно:
х = 2*0,6/3 = 0,4 моль
2. Кремний и алюминий растворяются в щелочах с выделением водорода
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2 K[Al(OH)4] + 3H2 ↑
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2 ↑
Количество вещества водорода равно 17,92 л/ 22,4 л/моль = 0,8 моль.
Из них 0,6 моль выделилось за счет реакции с алюминием (поскольку для второго опыта был взят образец той же смеси алюминия и кремния такой же массы. Значит, за счет реакции кремния с щелочью выделилось 0,2 моль водорода.
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2 ↑
1 моль 1 моль
у моль 0,2 моль
Количество вещества кремния согласно уравнению реакции также равно 0,2 моль.
Состав смеси: 0,2 моль Si, 0,4 моль Al
Для определения массовой перейдем от количества вещества к массе вещества
m(Si) = n(Si)*M(Si) = 0,2 моль * 28,1 г/моль = 5,62 г.
m(Al) = n(Al)*M(Al) = 0,4 моль * 27,0 г/моль = 10,8 г.
Масса образцов m = m(Si) + m(Al) = 5.62 + 10.8 = 16.42 г.
Массовая доля кремния w(Si) = m(Si) / m = 5.62 г / 16.42 г = 0,342 = 34,2%
Объяснение:
Надо принять дополнительные данные: какой объем 1 н раствора вам нужен и какую концентрацию имеет серная кислота, которую вы будете разбавлять.
Пусть вам требуется 1 литр 1 н раствора, а в лаборатории имеется обычная реактивная серная кислота с концентрацией 95 % (плотность 1,84 г/мл).
Эквивалентная масса (масса моля эквивалентов) для серной кислоты составляет 49 г/моль-экв, т. е. 1 литр 1 н раствора должен содержать 49 г чистой кислоты.
Разбавляемая реактивная кислота содержит 95 г чистой кислоты на 100 г или на 100/1,84 = 54,3 мл. В литре реактивной кислоты содержится 95*1000/54,3 = 1750 г чистой H2SO4.
1750 г H2SO4 содержится в 1000 мл разбавляемого раствора
---49 г в Х мл
Х = 28 мл
Таким образом, для приготовления 1 литра 1 н раствора надо взять 28 мл раствора реактивной кислоты и разбавить до 1 л.
Технически это удобно сделать так: взвесить 28*1,84 = 51,52 г исходного раствора и отдельно воды несколько меньше литра в литровом стакане. Кислоту надо медленно вливать в воду и размешивать стеклянной палочкой. Полученный раствор охладить до температуры помещения (разогрев будет при разбавлении концентрированного раствора). Охлажденный раствор влить в литровую мерную колбу и довести водой до метки.
1 н раствор используется обычно в аналитических целях. Поэтому надо точно знать концентрацию разбавляемого раствора (измерить его плотность и посмотреть в таблице точную концентрацию).
А вообще-то в аналитической лаборатории надо использовать фиксаналы (стандарт-титры) растворов для анализа, в том числе и для серной кислоты.
Объяснение: