Question

Сплав алюминия и меди массой 10 г поместили в стакан с горячей концентрированной азотной кислотой. рассчитайте объем газа в литрах (н. выделившийся в результате реакции, если известно, что мольное соотношение алюминия и меди в сплаве составляет 3: 1, соответственно.

Answer 1

Для наглядности представим, что такой сплав имеет формулу 3Al·Cu
Тогда для расчета масс компонентов в сплаве можем воспользоваться следующей схемой
$\underset{145 \; \frac{g}{mol}}{\overset{10 \; g}{\overset{x \; g}{\underset{81 \; \frac{g}{mol}}{\bf{3Al}}} \cdot \overset{y \; g}{\underset{64 \; \frac{g}{mol}}{\bf{Cu}}}}}$
Так как алюминий пассивируется в горячей азотной кислоте из-за образования оксидной пленки на поверхности, то в реакцию будет вступать только медь. Из вышеприведенной схемы составим пропорцию для расчета массы меди
$\left. \begin{array}{rcl} 145 \; \frac{g}{mol} &-& 10 \; g \\ 64 \; \frac{g}{mol} &-& y \; g \end{array} \right| \; y = \dfrac{10 \cdot 64}{145} \approx 4.4 \; g$
Пишем реакцию со всеми данными для расчетов
$\overset{4.4 \; g}{\underset{64 \; \frac{g}{mol}}{Cu}} + 4HNO_{3} = Cu(NO_{3})_{2} + \overset{x \; l}{\underset{2 \cdot 22.4 \; \frac{l}{mol}}{2NO_{2}}} + 2H_{2}O$
Считаем объем газа
$V(NO_{2}) = x = \dfrac{4.4 \cdot 44.8}{64} = \bf{3.08 \; l}$

Answer 2

Вычислим сколько у нас грамм алюминия и меди. Алюминия 3 части, меди 1, значит алюминия 7,5 грамм, а меди 2,5 г.
реагировать с кислотой будет только медь, потому что алюминий пассивируется. составим реакцию:

Cu+4HNO₃=Cu(NO₃)₂+2NO₂+2H₂O 

n(Cu) = 0,04 моль

1 моль Cu реагирует с 4 моль HNO₃, тогда 0,04 моль Cu реагирует с 0,16 моль HNO₃

V(HNO₃) = V_M * n = 22,4 л\моль * 0,16 моль = 3,584 л. 

ответ: 3,584 л.