Яку масову частку міді та алюмінію у суміші визначено після обробки розчином хлоридної кислоти, яка призвела

Тема вопроса: Реакция металлов с кислотой

Разъяснение: Для решения этой задачи необходимо использовать законы сохранения вещества и закон Авогадро. Сначала посчитаем количество молей газа, получившегося в результате реакции:

Из условия задачи известно, что было образовано 6,72 л газа. Так как объем газа пропорционален его количеству вещества (по закону Авогадро), можно сказать, что количество молей газа равно количеству молей вещества, образовавшего газ.

Дальше необходимо определить, какие вещества образовываются в результате реакции. Когда медь и алюминий взаимодействуют с хлоридной кислотой, образуются соответствующие хлориды меди и алюминия:

Cu + 2HCl → CuCl2 + H2↑
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑

Из химических уравнений видно, что медь взаимодействует с двумя молями HCl, алюминий - с шестью молями HCl.

По закону сохранения вещества можно записать следующее уравнение:

n(Cu) + n(Al) = n(H2)

где n(Cu) - количество молей меди, n(Al) - количество молей алюминия, n(H2) - количество молей водорода (газа).

1 моль меди (Cu) взаимодействует с двумя молями HCl и образует одну моль H2. Аналогично, 1 моль алюминия (Al) взаимодействует с шестью молями HCl и образует три моля H2.

Таким образом, соотношение между молями меди, алюминия и водорода будет следующим:

n(Cu) : n(Al) : n(H2) = 1 : 3 : 1

Для того чтобы определить массовую долю меди и алюминия в смеси, необходимо узнать их отношение по массе:

m(Cu) : m(Al) = n(Cu) * M(Cu) : n(Al) * M(Al)

где m(Cu) - масса меди, m(Al) - масса алюминия, M(Cu) - молярная масса меди, M(Al) - молярная масса алюминия.

Это отношение можно получить, зная молярные массы меди и алюминия (для меди M(Cu) = 63,54 г/моль, для алюминия M(Al) = 26,98 г/моль) и количество молей каждого металла (определенное из предыдущего уравнения).

Таким образом, можно определить массовую долю меди и алюминия в смеси.


Дополнительный материал: Пусть количество молей меди (n(Cu)) составляет 0,5 моль, а количество молей алюминия (n(Al)) составляет 1,5 моль. Рассчитаем массовую долю меди и алюминия в смеси.

m(Cu) = n(Cu) * M(Cu) = 0,5 моль * 63,54 г/моль = 31,77 г

m(Al) = n(Al) * M(Al) = 1,5 моль * 26,98 г/моль = 40,47 г

Таким образом, массовая доля меди составляет 31,77 г, массовая доля алюминия - 40,47 г.


Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить основные законы химии, а также освоить навыки работы с молями вещества и расчетов массовых долей. Чтение дополнительной литературы и выполнение практических задач помогут закрепить материал.
Хорошей практикой также является составление таблиц с расчетами и подробными пояснениями к каждому шагу.

Задача для проверки: В результате реакции алюминия с хлоридной кислотой образуется 4,5 л газа. Определите количество молей алюминия, которое взаимодействовало с кислотой.