(2)Обозначим количество цинка в сплаве – х моль, а количество алюминия – у моль. Тогда масса цинка будет равна 65х (m = n · M), а масса алюминия 27у. По условию задачи масса смеси равна 42,2 г, следовательно: 65х + 27у = 42,2. По уравнению (1) количество вещества цинка, вступившего в реакцию, равно количеству водорода, образовавшегося в результате взаимодействия, тогда объем водорода равен 22,4х (V = n · Vm). По уравнению (2) соотношение n(Al) : n(H2) равно 2 : 3, тогда объем водорода равен 1,5 · 22,4х = 33,6y.По условию задачи объем выделившегося водорода равен 17,92 л, поэтому:22,4х + 33,6у = 29,12.Получили систему уравнений с двумя неизвестными:65х + 27у = 42,2022,4х + 33,6у = 29,12.Решив систему уравнений методом подстановки, найдем значение у, равное 0,6 моль; масса алюминия составляет:m (Al) = n (Al) · M (Al) = 0,6 · 27 = 16,2 (г).Тогда масса цинка равна:m (Zn) = m (смеси) – m (Al) = 42,2 – 16,2 = 26,0 (г).
1) 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
2Al + 6H + 6Cl = 2Al + 6Cl + 6H
2) AlCl3 + 3NaOH = 3NaCl + Al(OH)3
Al + Cl3 + 3Na + 3OH = 3Na + 3Cl + Al(OH)3
Al + 3OH = Al(OH)3
3) 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
2Al(OH)3 = 2Al + 3O + 3H2O
4) Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]
2Al + 3O + 2Na + 2OH + 3H2O = 2Na + 2Al(OH)4
2Al + 3O + 2OH + 3H2O = 2Al(OH)4
5) 2Na[Al(OH)4] + 3Na2SO4 = Al2(SO4)3 + 8NaOH
2Na + 2Al(OH)4 + 6Na + 3SO4 = 2Al + 3SO4 + 8Na + 8OH
2Al(OH)4 = 2Al + 8OH
6) Al2(SO4)3 + 6NaOH = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
2Al + 3SO4 + 6Na + 6OH = 2Al(OH)3 + 6Na + 3SO4
2Al + 6OH = 2Al(OH)3
7) Al(OH)3 +3HCl = 3H2O + AlCl3
Al(OH)3 + 3H + 3Cl = 3H2O + Al + 3Cl
Al(OH)3 + 3H = 3H2O + Al
8) AlCl3 + 4NaOH (избыток) = 3NaCl + Na[Al(OH)4]
Al + 3Cl + 4Na + 4OH = 3Na + 3Cl + Na + Al(OH)4
Al + 4OH = Al(OH)4
Дано:
m (Zn+Al) = 42,20 гV (H2) = 29,12 лМ (Zn) = 65 г/мольМ (Al) = 27 г/моль
Найти:
ω (Zn)ω (Al)Решение: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
(1)2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
(2)Обозначим количество цинка в сплаве – х моль, а количество алюминия – у моль. Тогда масса цинка будет равна 65х (m = n · M), а масса алюминия 27у. По условию задачи масса смеси равна 42,2 г, следовательно: 65х + 27у = 42,2. По уравнению (1) количество вещества цинка, вступившего в реакцию, равно количеству водорода, образовавшегося в результате взаимодействия, тогда объем водорода равен 22,4х (V = n · Vm). По уравнению (2) соотношение n(Al) : n(H2) равно 2 : 3, тогда объем водорода равен 1,5 · 22,4х = 33,6y.По условию задачи объем выделившегося водорода равен 17,92 л, поэтому:22,4х + 33,6у = 29,12.Получили систему уравнений с двумя неизвестными:65х + 27у = 42,2022,4х + 33,6у = 29,12.Решив систему уравнений методом подстановки, найдем значение у, равное 0,6 моль; масса алюминия составляет:m (Al) = n (Al) · M (Al) = 0,6 · 27 = 16,2 (г).Тогда масса цинка равна:m (Zn) = m (смеси) – m (Al) = 42,2 – 16,2 = 26,0 (г).
Рассчитаем массовые доли металлов в смеси: W=m(Zn)\m(смеси)=26,0\42.2 *100%=61,6W=m(Al)\m(смеси)=16,2\42,2 *100%=38,4ответ: ω (Zn) = 61,6 %, ω( Al) = 38,4 %.