Чтобы решить задачу, содержащуюся в описании, давайте разберёмся с каждым шагом.
1. Уравнение реакции:
Дано уравнение реакции между алюминием (Al) и соляной кислотой (HCl):
[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 ]
Это уравнение говорит о том, что 2 молекулы алюминия реагируют с 6 молекулами соляной кислоты, образуя 2 молекулы хлорида алюминия и 3 молекулы водорода.
2. Определим количество водорода:
При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объём 22,4 л. Нам дано, что выделилось 117,6 л водорода (H₂).
Сначала найдем, сколько моль водорода выделилось:
[
n(H_2) = \frac{V}{V_{m}} = \frac{117,6 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} = 5,25 , \text{моль}
]
3. Найдем количество алюминия:
Согласно уравнению реакции, из 3 моль водорода выделяется 2 моль алюминия. Следовательно, количество алюминия, реагировавшего с кислотой, можно найти по пропорции:
[
\frac{2 , \text{моль Al}}{3 , \text{моль H}_2} = \frac{n(Al)}{n(H_2)} \implies n(Al) = \frac{2}{3} \cdot n(H_2)
]
Подставим найденное значение:
[
n(Al) = \frac{2}{3} \cdot 5,25 , \text{моль} = 3,5 , \text{моль}
]
4. Определим массу алюминия:
Теперь мы можем найти массу алюминия, используя его молярную массу. Молярная масса алюминия (Al) составляет примерно 27 г/моль:
[
m(Al) = n(Al) \cdot M(Al) = 3,5 , \text{моль} \cdot 27 , \text{г/моль} = 94,5 , \text{г}
]
5. Найдем массовую долю алюминия в сплаве:
Теперь, чтобы определить массовую долю алюминия в сплаве, нужно рассчитать:
[
\text{массовая доля} = \left( \frac{m(Al)}{m_{\text{сплав}}} \right) \cdot 100%
]
где ( m_{\text{сплав}} = 100 , \text{г} ):
[
\text{массовая доля} = \left( \frac{94,5 , \text{г}}{100 , \text{г}} \right) \cdot 100% = 94,5%
]
Ответ:
Массовая доля алюминия в сплаве составляет 94,5%.
