В сплаве алюминия и цинка содержится 0,4 массовой доли алюминия. Какой объем водорода (в нормальных условиях) будет

Тема вопроса: Реакция между сплавом алюминия и цинка и соляной кислотой.

Разъяснение: При обработке сплава алюминия и цинка соляной кислотой происходит реакция образования водорода. Реакция между металлами и кислотой происходит в соответствии с уравнением:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Из уравнения видно, что для образования одной молекулы водорода требуется одна молекула цинка. Мы знаем, что в сплаве содержится 0,4 массовой доли алюминия, так что остальные 0,6 массовой доли обязательно являются цинком.

Рассчитаем молекулярную массу сплава, исходя из данной массы, используя молярные массы алюминия и цинка:

Масса алюминия = 0,4 * 500 мг = 200 мг
Масса цинка = 0,6 * 500 мг = 300 мг

Молярная масса алюминия (Al) = 26,98 г/моль
Молярная масса цинка (Zn) = 65,38 г/моль

Теперь расчитаем количество вещества цинка в массе 300 мг:

n(Zn) = масса цинка / молярная масса цинка = 300 мг / 65,38 г/моль = 0,0046 моль

Исходя из уравнения реакции, для образования одной молекулы водорода требуется одна молекула цинка, так что количество вещества водорода равно количеству вещества цинка:

n(H₂) = 0,0046 моль

Теперь рассчитаем объем водорода при нормальных условиях (0°C и 1 атм):

V(H₂) = n(H₂) * 22,4 л/моль = 0,0046 моль * 22,4 л/моль = 0,10304 л = 0,103 л

Ответ: 0,103 л водорода будет выделилось при обработке 500 мг сплава избытком соляной кислоты.

Совет: Для понимания таких задач, полезно знать мольные массы элементов и уметь использовать уравнения реакций. Также рекомендуется ознакомиться с единицами измерения, используемыми в химии и основными принципами стехиометрии.

Задание для закрепления: При обработке 250 мг сплава избытком соляной кислоты было образовано 0,052 л водорода. Рассчитайте массовую долю алюминия в сплаве.

Тема занятия: Реакции металлов с кислотами
Разъяснение: При обработке сплава алюминия и цинка соляной кислотой происходит реакция образования водорода. Для решения задачи нужно учесть процентное содержание алюминия в сплаве и массу данного сплава.

Первым шагом нужно найти массу алюминия в сплаве. Для этого умножим общую массу сплава (500 мг) на долю алюминия (0,4):
Масса алюминия = 500 мг * 0,4 = 200 мг

Затем нам необходимо учесть стехиометрическое соотношение реакции. По уравнению реакции между алюминием и соляной кислотой, 2 моль алюминия реагируют с 6 молями соляной кислоты, образуя 3 моля водорода. Исходя из этого, зная массу алюминия, можно найти количество молей водорода, которое образуется.

Сначала переведем массу алюминия в моль. Для этого воспользуемся молярной массой алюминия, которая составляет 27 г/моль:
Количество молей алюминия = масса алюминия / молярная масса алюминия
Количество молей алюминия = 200 мг / 27 г/моль ≈ 0,0074 моль

Теперь найдем количество молей водорода. Исходя из стехиометрического соотношения реакции, каждые 2 моля алюминия реагируют с 3 молями водорода:
Количество молей водорода = (количество молей алюминия * 3) / 2
Количество молей водорода = (0,0074 моль * 3) / 2 = 0,011 моль

Наконец, выразим количество водорода в литрах, зная, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 л:
Объем водорода = количество молей водорода * 22,4 л/моль
Объем водорода = 0,011 моль * 22,4 л/моль ≈ 0,246 л (или округляя до сотых: 0,25 л)

Совет: Для более полного понимания данной темы, рекомендую изучить стехиометрические соотношения реакций между металлами и кислотами, а также уметь переводить массу в моли и наоборот, используя молярную массу вещества.

Задание: В сплаве меди и олова содержится 40% массовой доли меди. Какой объем кислорода будет затрачен на полное окисление 1 кг этого сплава? (Ответ округлите до сотых)