Чтобы определить массовую долю магния в смеси медных и магниевых опилок, начнем с анализа реакции, которая происходит, когда магний реагирует с соляной кислотой. В результате этой реакции выделяется водород.
Шаг 1: Запишем реакцию
Реакция магния с соляной кислотой выглядит так:
[
\text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2
]
Т.е. на 1 моль магния (Mg) выделяется 1 моль газа водорода (H₂).
Шаг 2: Определим количество вещества водорода
Дано, что объем выделившегося водорода составляет 1,12 л при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, можно найти количество вещества (n) водорода:
[
n(\text{H}_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{1,12 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} = 0,05 , \text{моль}
]
Шаг 3: Определим количество вещества магния
Согласно уравнению реакции, на 1 моль магния образуется 1 моль водорода, что значит, что у нас также 0,05 моль магния реагировал с соляной кислотой.
Шаг 4: Найдем массу магния
Теперь можем рассчитать массу магния. Молярная масса магния (Mg) составляет примерно 24 г/моль:
[
m(\text{Mg}) = n(\text{Mg}) \cdot M(\text{Mg}) = 0,05 , \text{моль} \times 24 , \text{г/моль} = 1,2 , \text{г}
]
Шаг 5: Найдем массу меди
Согласно условию задачи, общая масса смеси меди и магния составляет 8 г. Таким образом, можем найти массу меди:
[
m(\text{Cu}) = m(\text{смеси}) - m(\text{Mg}) = 8 , \text{г} - 1,2 , \text{г} = 6,8 , \text{г}
]
Шаг 6: Найдем массовую долю магния
Теперь мы можем рассчитать массовую долю магния в смеси:
[
\text{массовая доля Mg} = \frac{m(\text{Mg})}{m(\text{смеси})} \times 100% = \frac{1,2 , \text{г}}{8 , \text{г}} \times 100% = 15%
]
Ответ
Массовая доля магния в смеси составляет 15%.
