Question

растворении в 5,1 г сплава mg с al в 50,7 мл соляной кислоты с массовой долей 36,5 % и плотностью 1,183 г/мл, выделилось 5,6 л газа. образующийся раствор обработали раствором щелочи naoh объемом 78,1 мл, массовой долей 26% и плотностью 1,28г/мл. выпавший осадок удалили. определите состав оставшегося раствора в массовых долях

Answer 1

1. Напишем уравнение всех реакций:
Mg+2HCl=MgCl2+H2
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl
MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2
2. Найдем количество вещества водорода по формуле n=V/Vm, где Vm=22.4 литр/моль. n (H2)=5.6/22.4=0.25 моль. Сразу же найдем и массу выделившегося водорода по формуле m=M*n. m (H2)= 0.25*2=0.5 грамм.
Пусть количество вещества Mg будет Х, а количество вещества алюминия Y, тогда получим следующую систему уравнений:
$\left \{ {{x+1.5y=0.25} \atop {24x+27y=5.1}} \right. \\ \left \{ {{x=0.25-1.5y} \atop {24*(0.25-1.5y)+27y=5.1}} \right. \\ \left \{ {{x=0.25-1.5y} \atop {6-36y+27y=5.1 }} \right. \\ \left \{ {{y=0.1} \atop {x=0.1}} \right.$. Зная количество вещества каждого металла, можем найти массу этих металлов: m (Mg)=2.4 грамм, а m (Al)=2.7 грамм.
3. Найдем массу раствора соляной кислоты по формуле m=p*V. m (HCl)=1.183*50.7=60 грамм. Найдем массу чистой соляной кислоты по формуле m вещества= w*m раствора/100%. m (HCl)=60*0.365=21.9 грамм. Найдем количество вещества HCl. n (HCl)=21.9/36.5=0.6 моль; HCl в избытке. Найдем количество вещества HCl, которое прореагирует с Mg и Al по уравнению реакции: n (HCl) при реакции с Mg= 0.2 моль, n (HCl) при реакции с Al=0.3 моль. n (HCl), вступившее в реакцию с NaOH=0.6-0.2-0.3=0.1 моль. Напишем данную реакцию: NaOH+HCl=NaCl+H2O.
4. Найдем количество вещества MgCl2 и AlCl3 по уравнению реакции: n (MgCl2)=0.1 моль, а n (AlCl3)= 0.1 моль.
Найдем массу раствора NaOH по формуле m=p*V. m (NaOH)=78.1*1.28=100 грамм. Масса чистого NaOH находим по формуле m вещества= w*m раствора/100%. m вещества (NaOH)=100*0.26=26 грамм; n(NaOH)=0.65 моль. Найдем количество вещества, которое вступило в реакцию с HCl по уравнению реакции: n (NaOH)=n (HCl)=0.1 моль. m (NaOH)=0.1*40=4 грамма.
m (NaOH), которая вступит в реакцию с MgCl2 и AlCl3= 22 грамма. Найдем количество вещества NaOH в каждой реакции с солями. n (NaOH) при реакции с MgCl2= 0.2 моль, а при реакции с AlCl3=0.3 моль. В растворе осталось еще 0.05 моль NaOH (2 грамма).
5. Найдем количество вещества осадков Al(OH)3 и Mg(OH)2 по уравнению реакции: n (Al(OH)3)=0.1 моль, а n (Mg(OH)2)=0.1 моль. Найдем массы этих осадков: m (Al(OH)3)=0.1*78=7.8 грамм, а m (Mg(OH)2)=0.1*58=5.8 грамм.
6. Масса образовавшегося раствора= m (Mg)+m (Al)+m раствора (HCl)+m раствора (NaOH)-m (H2)-m (Al(OH)3)-m (Mg(OH)2)=151.25 грамм.
В растворе осталось: 2 грамма (NaOH) и NaCl. Найдем массу NaCl в реакции с осадками и NaOH с HCl. m (NaCl) при реакции с образованием Al(OH)3=17.55 грамм, при реакции с образованием Mg(OH)2=11.7 грамм, при реакции NaOH с HCl=5.85 грамм. m общая (NaCl)=5.85+11.7+17.55=35.1 грамм.
Найдем массовую долю оставшихся веществ по формуле w=m вещества*100%/m раствора.w (NaOH)=2*100/151.25=1.32%, а w (NaCl)=35.1*100/151.25=23.2%.
ответ: 1.32%, 23.2%.