Сплав алюминия и магния массой 10 г растворили в соляной кислоте. выделившийся газ пропустили через нагретый оксид меди (ll), а затем - через оксид фосфора (v). масса трубки с фосфорным ангидридом увеличилась на 9 г. определите массовую долю магния в сплаве
1. Пусть массовая доля магния в сплаве равна х. Это значит, что масса магния в сплаве будет составлять 10 х г.
Mасса алюминия в сплаве будет равна 10 - 10 х г, так как сплав состоит из 10 г и масса магния равна 10 х г.
2. После растворения сплава в соляной кислоте выделился газ. Из уравнения реакции можно сделать вывод, что это водород (Н2). Масса выделенного водорода равна сумме масс алюминия и магния в сплаве.
Масса выделенного водорода = Масса алюминия + Масса магния
Масса выделенного водорода = 10 - 10 х г + 10 х г = 10 г
Таким образом, мы получаем уравнение:
10 г = 10 - 10 х г + 10 х г
3. Затем выделенный газ пропускают через нагретый оксид меди (ll), при этом образуется медь и вода. По закону сохранения массы:
Масса начальных веществ = Масса конечных веществ
Масса выделенного водорода + Масса оксида меди (ll) = Масса меди + Масса воды
Из условия видно, что медь и вода не массой превышают 10 грамм, поэтому:
Масса оксида меди = Масса водорода
Масса оксида меди = 10 г
4. Далее выделенный газ пропускают через оксид фосфора (v), образуя фосфорную кислоту. Согласно закону сохранения массы:
Масса газа, прошедшего через оксид фосфора = Масса фосфорной кислоты
Из условия задачи известно, что масса трубки с фосфорным ангидридом увеличилась на 9 г, а масса выделенного водорода равна 10 г.
Значит, масса фосфорной кислоты = масса выделенного водорода - 9 г (так как масса трубки увеличилась на 9 г)
5. После разложения оксида фосфора получается фосфорная кислота (Н3РО4), состоящая из фосфора (Р), водорода (Н) и кислорода (О).
2 Р(Р31) + 2 * 4 Н + 4 О = Н3РО4
Нам известна масса выделенного водорода, равная 10 г. Из уравнения реакции можно узнать, что на каждый атом фосфора приходится 4 атома водорода:
Масса фосфора = (Масса выделенного водорода / 4) = 10 г / 4 = 2.5 г
6. Теперь мы знаем массу фосфора. Так как масса фосфористой кислоты увеличилась на 9 г, то:
Масса фосфорной кислоты - Масса фосфора = 9 г
Масса фосфорной кислоты = Масса фосфора + 9 г = 2.5 г + 9 г = 11.5 г
7. Из уравнения реакции можно узнать, что на каждый атом фосфора приходится 4 атома кислорода в фосфористой кислоте. Поэтому:
4 О = Масса фосфорной кислоты - Масса фосфора
4 О = 11.5 г - 2.5 г = 9 г
Масса кислорода = 9 г / 4 = 2.25 г
8. Таким образом, мы получили массу каждого из элементов в задаче:
Масса магния = 10 х г
Масса алюминия = 10 - 10 х г
Масса водорода = 10 г
Масса фосфора = 2.5 г
Масса кислорода = 2.25 г
9. Посчитаем общую массу веществ в задаче:
Общая масса веществ = Масса магния + Масса алюминия + Масса водорода + Масса фосфора + Масса кислорода
Общая масса веществ = 10 г + 10 - 10 х г + 10 г + 2.5 г + 2.25 г
10. Окончательно, найдем массовую долю магния в сплаве:
Массовая доля магния = (Масса магния / Общая масса веществ) * 100%
Массовая доля магния = (10 х г / (10 г + 10 - 10 х г + 10 г + 2.5 г + 2.25 г)) * 100%