Question

При обработке 17,4 г смеси алюминия, железа и меди избытком соляной кислоты выделилось 8,96 л (н.у.) . Не растворившийся в соляной

Answer 1

Решение
1) Составим уравнения реакций:
Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑    

1моль                      1моль
  2Al+ 6HCl = 2AlCl3 +3H2↑
2моль                            3моль
Cu+ 4HNO3 == Сu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O.
1моль                                       2моль  

2) Найдем количество вещества оксида азота(IV) и количество
вещества и массу меди:
ν(NO2) = V / VМ = 4,48 л / 22,4 (л/моль) = 0,2 моль,
ν(Сu) = 0,1 моль;
m(Cu) = M * ν == 64 (г/моль) * 0,1 (моль) = 6,4 г.
3) Найдем массу смеси железа и алюминия:
 m(Fe, Al) = 17,4 (г) – 6,4 (г) = 11 г.
4) Обозначим количества веществ:
ν(Fe) = x моль, ν(Н2) = х моль;
ν(Al) = y моль, ν(Н2) = 1,5 у моль.
5) Выразим массы Fe и Al через  x и y; найдем количество вещества водорода:
m(Fe) = 56x; m(Al) = 27y;
ν(Н2) = V / VМ = 8,96 (л) / 22,4 (л/моль) = 0,4 моль.
6) Составим систему уравнений и решим ее:
56x + 27y = 11
X + 1,5y  =0,4 .
 х = 0,4 – 1,5у;
56(0,4 – 1,5у) + 27у = 11,
у = 0,2;
х = 0,4 – 1,5*0,2 = 0,1.
7) Найдем массы железа и алюминия, затем массовые доли веществ в смеси:
m(Fe) = 0,1 (моль) * 56 (г/моль) = 5,6 г,
m(Al) = 0,2 (моль) * 27 (г/моль) = 5,4 г;
ω(Cu) = m(Cu) / m(см.) = 6,4 (г) / 17,4 (г) = 0,368,
ω(Fe) = m(Fe) / m(см.) = 5,6 (г) / 17,4 (г) = 0,322,
ω(Al) = m(Al) / m(см.) = 5,4 (г) / 17,4 (г) = 0,31.
Ответ. ω(Сu) = 36,8 %; ω(Fe) = 32,2 %; ω(Al) = 31 %.