Химия

8 класс
Вопрос
Образец сплава двух легких металлов, масса которого составляет 1,05 г, обработали соляной кислотой и получили 1337,6 мл водорода, измеренного при температуре $27,3^{\circ} С$ и давлении 770 мм рт. ст. Образец той же массы частично растворился в концентрированном растворе гидроокиси натрия, при этом выделилось 1,080 л водорода при температуре $18^{\circ} С$ и давлении 756 мм рт. ст. а. Какие металлы входят в состав сплава? б. Определите их процентное содержание в сплаве. в. Напишите уравнения проведенных химических реакций.
Ответ


Объем водорода, выделившийся из раствора щелочи при его действии на сплав, при нормальных условиях равен

$V_0^1 = \frac{pVT_0}{p_0T} = \frac {756 \cdot 1080 \cdot 273}{760 \cdot 291} = 1008$ мл

что соответствует $1008 : 11200 = 0,09$ г-экв водорода. При действии соляной кислоты на тот же сплав выделилось

$V_0^2 = \frac {770 \cdot 1337,6 \cdot 273}{760 \cdot 300,3} = 1232$ мл,

или $1232 : 11200 = 0,11$ г-экв водорода.

Следовательно, один из металлов реагировал как с раствором кислоты, так и с раствором щелочи, а другой - только с раствором щелочи. Количество выделившегося водорода не меняется в зависимости от того, реагирует ли металл с раствором кислоты или щелочи, поэтому одного из легких металлов в смеси было $0,11 - 0,09 = 0,02$ г-экв (прореагировал только с кислотой), а другого 0,09 г-экв (прореагировал как с кислотой, так и с раствором щелочи).

Можно составить систему уравнений

$\begin{cases} xЭ_1 + yЭ_2 = 1,05 \\ x = 0,09 \end{cases}$ или $0,09 \cdot Э_1 + 0,02 \cdot Э_2 = 1,05$.

Теоретически полученное неопределенное уравнение имеет бесчисленное множество решений, но если предположить, что одним из легких металлов, реагирующих как с кислотами, так и с растворами щелочей, является алюминий ($Э = 9$), то $0,09 \cdot 9 + 0,02 \cdot Э_2 = 0,81 + 0,02 Э_2 = 1,05$; $0,02 = 0,24$ и $Э_2 = 12$, что соответствует эквиваленту второго легкого металла - магния. Вполне вероятно, что в состав сплава входили $9 \cdot 0,09 = 0,81$ г алюминия (NULL,14 %) и $0,02 \cdot 12 = 0,24$ г магния (NULL,86 %). (Строгого решения задача не имеет.)
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме