На образец сплава массой 15 г, состоящего из меди и алюминия, подействовали
избытком разбавленного раствора гидроксида калия. В результате полного
протекания реакции выделился водород объёмом (н.у.) 17,92 дм 3 . Массовая доля
(%) алюминия в сплаве составляет….
Для начала, давайте разберемся, что происходит в этой реакции. Вы написали, что на образец сплава массой 15 г подействовали избытком разбавленного раствора гидроксида калия. Это означает, что протекает реакция между сплавом (содержащим алюминий и медь) и гидроксидом калия.
Когда реакция проходит полностью, значит все исходные вещества превращаются в продукты реакции. В данном случае, в результате реакции выделился водород объемом (н.у.) 17,92 дм3. Это означает, что в исходной реакционной смеси (сплаве) были вещества, которые с реагировавшими веществами в результате реакции образовали 17,92 дм3 водорода.
Теперь, чтобы найти массовую долю алюминия в сплаве, нужно использовать закон сохранения массы и объема газов и учитывать молекулярные пропорции в реакции.
Закон сохранения массы гласит, что масса всех исходных веществ равна массе всех продуктов реакции. Следовательно, масса меди и алюминия в сплаве равна массе водорода, который образовался в результате реакции.
Для начала, нам нужно вычислить моли водорода, так как молярные соотношения предоставляют информацию о молярных пропорциях алюминия и меди в реакции. Молярный объем идеального газа при нормальных условиях равен 22,4 л/моль.
Таким образом, мы имеем:
Объем водорода (в дм3) = объем водорода (в литрах) / 22,4
Вычислим объем водорода в литрах, используя значение водорода, которое вы указали в вопросе:
Объем водорода (в литрах) = 17,92 дм3
Подставим значение в формулу:
Объем водорода (в дм3) = 17,92 дм3 / 22,4 = 0,8 моль
Теперь, чтобы узнать массу водорода, используем уравнение между массой и молью:
Масса водорода = количество молей водорода * молярная масса водорода
Молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль.
Вычислим массу водорода:
Масса водорода = 0,8 моль * 2 г/моль = 1,6 г
Таким образом, масса меди и алюминия в сплаве составляет 1,6 г.
Теперь, чтобы найти массовую долю алюминия, нужно выяснить, какая часть из 1,6 г относится к алюминию. Для этого нам необходимо знать молярные массы меди и алюминия.
Молярная масса меди (Cu) равна примерно 63,5 г/моль, а молярная масса алюминия (Al) равна примерно 27 г/моль.
Теперь, используем формулу для вычисления массовой доли (%):
Массовая доля алюминия (%) = (масса алюминия / масса исходного сплава) * 100%
Подставим значения в формулу:
Массовая доля алюминия (%) = (масса алюминия / (масса алюминия + масса меди)) * 100%
Вычислим:
Массовая доля алюминия (%) = (масса алюминия / (1,6 г)) * 100%
Подставим значения массы алюминия (масса алюминия + масса меди):
Массовая доля алюминия (%) = (масса алюминия / (1,6 г)) * 100% = (масса алюминия / 1,6 г) * 100%
Так как масса алюминия в сплаве неизвестна, пока не знаем его массовую долю, то давайте обозначим массовую долю алюминия x (в процентах). Теперь мы можем написать уравнение, чтобы решить задачу:
Массовая доля алюминия (%) = (x / 100) * 1,6 г / (1,6 г) * 100%
Теперь упростим уравнение:
Массовая доля алюминия (%) = x
Таким образом, массовая доля алюминия в сплаве составляет x%.
Окончательный ответ: массовая доля алюминия в сплаве равна x%.