Смесь магниевых и цинковых опилок обработали избытком разбавленной серной кислоты, при этом выделилось 22,4 л (н.у.) водорода. Если такую же массу смеси обработать избытком раствора гидроксида натрия, то выделится 13,44 л (н.у.) водорода. Рассчитайте массовую долю магния в исходной смеси.

Для решения этой задачи мы будем использовать уравнения химических реакций и закономерности химических превращений веществ. Дано: V1(Н2) = 22,4 л V2(Н2) = 13,44 л Обозначим массовую долю магния в смеси как x. Пусть в начальной смеси масса магния равна mг, а масса цинка равна mц. Тогда масса смеси общая будет равна mг + mц, и по условию задачи мы имеем: mг/Mg + mц/Zn = m , где m - общая масса смеси. Нам известно, что 1 моль водорода занимает 22,4 л при нормальных условиях (н.у.). Следовательно, мы можем выразить количество вещества водорода для первой реакции: n(H2)1 = V1(Н2)/22,4 Далее, используя закон действующих масс, мы можем записать уравнение реакции образования водорода при взаимодействии магния с серной кислотой: Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2 Из уравнения видно, что 1 моль магния реагирует с 1 молью серной кислоты, что соответствует 1 моль водорода. Следовательно, n(H2)1 = mг/Mg = n(H2SO4) = 22,4/22,4. Для второй реакции (обработка раствором гидроксида натрия) мы можем использовать аналогичные рассуждения и уравнение реакции: Mg + 2NaOH -> Mg(OH)2 + H2 Соответственно, n(H2)2 = mг/Mg = 13,44/22,4. Теперь, мы знаем, что в обеих реакциях магний взаимодействует с одинаковым количеством вещества. Можем составить уравнение и решить его для нахождения массовой доли магния в смеси.