Вопрос школьника
Амальгаму натрия и алюминия массой 5.48 г обработали избытком соляной кислоты. При этом выделилось 1.12 л водорода (н.у.). Нерастворенное вещество отделили от раствора и взвесили. Его масса составила 4.02 г. Определить массовый состав амальгамы (в процентах).
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон пропорций (закон Лавуазье-Лапласа), который гласит, что масса вещества, выделившегося или поглощенного при химической реакции, пропорциональна массе реагирующих веществ.
Сначала определим количество моль водорода, выделившегося при реакции:
V(H2) = 1.12 л = 1120 мл
n(H2) = V(H2) / Vm(H2) = 1120 / 22.4 = 50 ммоль
Затем найдем количество моль соляной кислоты, которая реагировала с амальгамой:
n(HCl) = n(H2) = 50 ммоль
Так как соляная кислота была в избытке, то она не является ограничивающим реагентом. Значит, количество моль амальгамы, реагировавшей с кислотой, равно количеству моль водорода:
n(NaAl) = n(H2) = 50 ммоль
Масса амальгамы:
m(NaAl) = n(NaAl) * M(NaAl) = 50 * (23 + 27) = 2500 мг = 2.5 г
Масса нерастворенного вещества:
m(Al) = 4.02 г — 2.5 г = 1.52 г
Теперь можно определить массовый состав амальгамы. Для этого найдем массовую долю алюминия в амальгаме:
m(Al) / m(NaAl) * 100% = 1.52 / 5.48 * 100% = 27.7%
Аналогично можно найти массовую долю натрия:
m(Na) / m(NaAl) * 100% = (5.48 — 1.52) / 5.48 * 100% = 72.3%
Таким образом, массовый состав амальгамы составляет 27.7% алюминия и 72.3% натрия.
