Смесь медных и магниевых опилок массой 8 г обработали избытком соляной кислоты. В результате реакции выделился газ объёмом 1,12 л (н. у.). Определи массовую долю магния в смеси (в…

Чтобы решить задачу, давайте разберемся с реакцией между медью и магнием с соляной кислотой.

Шаг 1: Определение реакций

1. Магний с соляной кислотой (HCl): \[ \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 (г) \] При этой реакции выделяется водород (H₂).

2. Медь с соляной кислотой: Медь не реагирует с разбавленной соляной кислотой, следовательно, она не участвует в выделении газа.

Шаг 2: Найдем количество молей водорода, выделившегося в реакции

Из условия задачи нам дано, что объем выделившегося газа (водорода) составляет 1,12 л при нормальных условиях (н. у.). По идеальному газу, 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 л.

Используя эту информацию, можем найти количество молей водорода (H₂): \[ n(H_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{1,12 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,05 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Определение количества магния

Согласно уравнению реакции, 1 моль магния выделяет 1 моль водорода. Значит, мы можем сказать, что количество магния (в молях), реагировавшего для выделения 0,05 молей водорода: \[ n(Mg) = n(H_2) = 0,05 \, \text{моль} \]

Теперь найдем массу магния: \[ m(Mg) = n(Mg) \times M(Mg) = 0,05 \, \text{моль} \times 24 \, \text{г/моль} = 1,2 \, \text{г} \] где M(Mg) — молярная масса магния, равная 24 г/моль.

Шаг 4: Находим массу меди

Общая масса смеси медных и магниевых опилок равна 8 г. Известно, что масса магния составляет 1,2 г: \[ m(Cu) = m(\text{смеш}) - m(Mg) = 8 \, \text{г} - 1,2 \, \text{г} = 6,8 \, \text{г} \]

Шаг 5: Находим массовую долю магния в смеси

Массовая доля магния (в %) вычисляется по формуле: \[ \text{массовая доля Mg} = \left( \frac{m(Mg)}{m(\text{смеш})} \right) \times 100\% \] Подставим известные значения: \[ \text{массовая доля Mg} = \left( \frac{1,2 \, \text{г}}{8 \, \text{г}} \right) \times 100\% = 15\% \]

Ответ

Массовая доля магния в смеси составляет 15%.