Навеску сплава, состоящего из алюминия, магния и кремния, массой 3,68 г обработали избытком соляной кислоты. При этом выделился газ объёмом (н. у. ) 3,584 дм3. При обработке такой же навески избытком раствора гидроксида натрия масса навески уменьшилась до 480 мг. Рассчитайте массы компонентов сплава.

: масса алюминия 0. 243 г

масса магния 3. 2 г

Масса кремния 0. 237 г

При реакции с NaOH указано, что навеска уменьшилась на 0. 48 г, т. е какой-то компонент не стал реагировать с щелочью NaOH, этим компонентом является Mg.

А алюминий( амфотерный металл) и кремний реагируют с NaOH

Al+ NaOH -> Na (Al(OH)4) + H2

Si +NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2

Т. е можно сделать вывод , что если магний не взаимодействует с NaOH, и если масса навески уменьшилась только на 0. 48 г , то следовательно, масса магния 3. 2 г.

Далее рассматриваем реакцию навески Al, Mg, Si с соляной кислотой HCl. С соляной кислотой взаимодействуют только Al и Mg с выделением водорода.

Al+ 6HCl = AlCl3 + 3H2

Мg + 2HCl = MgCl2 + H2

В условии сказано, что выделяется в сумме 3. 584 дм3 водорода, что тоже самое, что 3,584 л водорода.

Далее берем наш магний 3,2 грамма, массу которого мы вычислили из реакции навески с NaOH и рассчитываем по реакции сколько выделилось водорода

Т. е в реакции

Mg + 2HCl =MgCl2 + H2

Знаем, что масса магния 3. 2 г , находим количество вещества деля массу магния 3. 2, на его молярную массу 24г/ моль, и получаем округленно 0. 133 моль.

Далее по уравнению реакции находим , что количество вещества магния равно количеству вещества водорода т. е 0. 133 моль и далее находим объем водорода, выделившегося в данной реакции по закону авогадро, гласящему о том, что один моль любого газа ( идеального газа) при нормальных условиях занимает объем 22. 4 л. Т. е n = V/Vm. Из этого уравнения находим обьем , умножая кол-во вещества n на молярный объем , и получаем 2. 98 литра.

Т. е из общего объема 3,584л можем вычесть 2. 98 и получим объем водорода, который выделился при взаимодействии алюминия с соляной кислотой ( 0. 604 л)

Так мы нашли объем водорода в реакции взаимодействи алюминия с соляной кислотой ,то можем найти через этот обьем по реакции массу и самого алюминия, для этого вычислим кол-во вещества 0. 604 л водорода, разделив 0. 604 л на молярный обьем 22. 4 литра, и получим 0. 027 моль.

И так как соотношение по уравнению реакции водорода к алюминию 3 к 1 моль, то следовательно кол-во вещества алюминия в 3 раза меньше , т. е 0. 009 моль.

Al+ 6 HCl = AlCl3 + 3H2

И из этого кол-ва вещества находим уже массу алюминия умножая количество вещества алюминия 0. 009 на его молярную массу 27 г/моль. И получаем 0. 243 г.

А массу кремния находим уже отнимая от общей массы навески массу алюминия и массу магния т. е 3. 68 г - 3. 2 г - 0. 243 г = 0. 237 г