1. Кремний с серной кислотой не реагирует. Алюминий же в ней растворяется с выделением водорода:
2 Al + 3 H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3 H2 ↑
2 моль 3 моль
х моль 0,6 моль
Количество вещества водорода равно 13,44 л/ 22,4 л/моль = 0,6 моль.
Количество вещества алюминия по уравнению реакции равно:
х = 2*0,6/3 = 0,4 моль
2. Кремний и алюминий растворяются в щелочах с выделением водорода
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2 K[Al(OH)4] + 3H2 ↑
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2 ↑
Количество вещества водорода равно 17,92 л/ 22,4 л/моль = 0,8 моль.
Из них 0,6 моль выделилось за счет реакции с алюминием (поскольку для второго опыта был взят образец той же смеси алюминия и кремния такой же массы. Значит, за счет реакции кремния с щелочью выделилось 0,2 моль водорода.
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2 ↑
1 моль 1 моль
у моль 0,2 моль
Количество вещества кремния согласно уравнению реакции также равно 0,2 моль.
Состав смеси: 0,2 моль Si, 0,4 моль Al
Для определения массовой перейдем от количества вещества к массе вещества
А) Дано: m(Na2SO4*10H2O) = 100 г m(H2O) = 300 r Найти: ω(Na2SO4)-? Решение. M(Na2SO4*10H2O) = 322 г/моль M(Na2SO4) = 142 г/моль Находим массу сульфата натрия, которая содержится в 100 г мирабилита, для чего составим пропорцию: В 322 г мирабилита содержится 142 г Na2SO4 в 100 г мирабилита содержится х г Na2SO4 322:100 = 142:х х=100*142/322 = 44,099 г Вычислим массу раствора: m(p-pa) = 300 г + 100 г = 400 г Вычислим массовую долю сульфата натрия в растворе: ω(Na2SO4) = m(Na2SO4)/m(p-pa) = 44,099 г/400 г = 0,1102 или 11,02% ответ: 11,02%
б) Дано: m(Na2SO4*10H2O) = 200 г m(H2O) = 500 r Найти: ω(Na2SO4)-? Решение. M(Na2SO4*10H2O) = 322 г/моль M(Na2SO4) = 142 г/моль Находим массу сульфата натрия, которая содержится в 200 г мирабилита, для чего составим пропорцию: В 322 г мирабилита содержится 142 г Na2SO4 в 200 г мирабилита содержится х г Na2SO4 322:200 = 142:х х=200*142/322 = 88,2 г Вычислим массу раствора: m(p-pa) = 500 г + 200 г = 700 г Вычислим массовую долю сульфата натрия в растворе: ω(Na2SO4) = m(Na2SO4)/m(p-pa) = 88,2 г/700 г = 0,126 или 12,6% ответ: 12,6%
1. Кремний с серной кислотой не реагирует. Алюминий же в ней растворяется с выделением водорода:
2 Al + 3 H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3 H2 ↑
2 моль 3 моль
х моль 0,6 моль
Количество вещества водорода равно 13,44 л/ 22,4 л/моль = 0,6 моль.
Количество вещества алюминия по уравнению реакции равно:
х = 2*0,6/3 = 0,4 моль
2. Кремний и алюминий растворяются в щелочах с выделением водорода
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2 K[Al(OH)4] + 3H2 ↑
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2 ↑
Количество вещества водорода равно 17,92 л/ 22,4 л/моль = 0,8 моль.
Из них 0,6 моль выделилось за счет реакции с алюминием (поскольку для второго опыта был взят образец той же смеси алюминия и кремния такой же массы. Значит, за счет реакции кремния с щелочью выделилось 0,2 моль водорода.
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + H2 ↑
1 моль 1 моль
у моль 0,2 моль
Количество вещества кремния согласно уравнению реакции также равно 0,2 моль.
Состав смеси: 0,2 моль Si, 0,4 моль Al
Для определения массовой перейдем от количества вещества к массе вещества
m(Si) = n(Si)*M(Si) = 0,2 моль * 28,1 г/моль = 5,62 г.
m(Al) = n(Al)*M(Al) = 0,4 моль * 27,0 г/моль = 10,8 г.
Масса образцов m = m(Si) + m(Al) = 5.62 + 10.8 = 16.42 г.
Массовая доля кремния w(Si) = m(Si) / m = 5.62 г / 16.42 г = 0,342 = 34,2%
Объяснение: