Вопрос школьника
При взаимодействии соляной кислоты со смесью магния и карбоната магния выделилось 11,2 л смеси газов (н.у.). После сжигания газа и конденсации водяных паров объём газа уменьшился до 4,48 л. Определите массовую долю магния (как элемента) в исходной смеси.
Ответ от учителя
Дано:
Объем газа при н.у. — 11,2 л
Объем газа после сжигания и конденсации — 4,48 л
Решение:
Объем газа уменьшился в 11,2 / 4,48 = 2,5 раза.
Это означает, что изначально было 2,5 моль газа, а после сжигания и конденсации — 1 моль.
Так как газ состоит из магния, карбоната магния и кислорода, то можно предположить, что магний и карбонат магния в реакции участвуют в соотношении 1:1.
Тогда в исходной смеси было 0,5 моль магния и 0,5 моль карбоната магния.
Массовая доля магния в исходной смеси будет равна:
m(Mg) / m(исходной смеси) = n(Mg) * M(Mg) / (n(Mg) * M(Mg) + n(CO3) * M(CO3))
где:
m(Mg) — масса магния в исходной смеси
m(исходной смеси) — масса исходной смеси
n(Mg) — количество молей магния в исходной смеси (0,5 моль)
n(CO3) — количество молей карбоната магния в исходной смеси (0,5 моль)
M(Mg) — молярная масса магния (24,31 г/моль)
M(CO3) — молярная масса карбоната магния (84,31 г/моль)
Подставляем значения:
m(Mg) / m(исходной смеси) = 0,5 * 24,31 / (0,5 * 24,31 + 0,5 * 84,31) ≈ 0,22
Ответ: массовая доля магния в исходной смеси составляет около 22%.
