Какова массовая доля алюминия в сплаве алюминия и меди, если при взаимодействии сплава с раствором соляной кислоты

Растворение алюминия в соляной кислоте приводит к выделению водорода:

Алюминий (Al) реагирует со соляной кислотой (HCl) по следующему уравнению:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

Из уравнения видно, что взаимодействие 2 моль алюминия с 6 молями соляной кислоты дает 3 моля водорода.

Таким образом, чтобы выделить 1 моль водорода, необходимо использовать 2/3 моль алюминия.

Объем водорода (V) составляет 117,6 литров. При нормальных условиях, 1 моль идеального газа занимает примерно 22,4 литра.

То есть, количество молей водорода (n) можно рассчитать как:

n = V / 22,4

Таким образом, количество молей алюминия в реакции составляет:

n(Al) = (2/3) * n

Массовая доля алюминия (X(Al)) в сплаве можно рассчитать по формуле:

X(Al) = (масса Al / масса сплава) * 100%

Поскольку масса сплава неизвестна, мы можем предположить, что его масса равна 100 граммам для удобства вычислений.

Таким образом, масса алюминия в сплаве (масса Al) составляет:

масса Al = (n(Al) * молярная масса Al)

Молярная масса алюминия (M(Al)) равна 26,98 г/моль.

Подставив в выражение, получаем:

масса Al = (2/3 * n * M(Al)) = (2/3 * n * 26,98) г

Теперь мы можем рассчитать массовую долю алюминия:

X(Al) = (масса Al / масса сплава) * 100%

Подставим значения:

X(Al) = [(2/3 * n * 26,98) г / 100 г] * 100%

Таким образом, массовая доля алюминия в сплаве равна:

X(Al) = [(2/3 * V / 22,4 * 26,98) / 100] * 100%

Вычислив значение, округлим его до десятых долей процента, используя точку в качестве разделителя:

X(Al) = [((2/3 * V * 26,98) / (22,4 * 100))] * 100%

Демонстрация:
Дано: V = 117,6 литров
Вычислить: Массовую долю алюминия в сплаве

Решение:
X(Al) = [((2/3 * 117,6 * 26,98) / (22,4 * 100))] * 100%

Совет:
Чтобы лучше понять решение этой задачи, полезно знать молярную массу алюминия и принципы химических реакций.

Задание:
При взаимодействии 56,8 литров сплава алюминия и меди с раствором соляной кислоты выделилось 75,2 литра водорода. Какова массовая доля алюминия в этом сплаве? Ответ округлите до десятых долей процента, используя точку в качестве разделителя между целой и десятичной частями числа.