Смесь медных и магниевых опилок массой 12 г обработали избытком соляной кислоты. В результате реакции выделился водород объёмом 0,56 л (н. у.). Определи массовую долю магния в…

Решим задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Найти количество вещества водорода

Для начала нам нужно рассчитать количество вещества водорода, которое выделилось в результате реакции. Из условия задачи известно, что объем выделившегося водорода составляет 0,56 л. При нормальных условиях (н. у. — температура 0 °C и давление 1 атм) 1 моль газообразного вещества занимает 22,4 л.

Используем формулу для определения количества вещества (n):

\[ n = \frac{V}{V_m} \]

где:

• \( n \) — количество вещества (в молях),
• \( V \) — объем газа (в литрах),
• \( V_m \) — молярный объем газа (22,4 л/моль при н. у.).

Подставляем значения:

\[ n_{H_2} = \frac{0,56 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,025 \, \text{моль} \]

Шаг 2: Написать уравнение реакции

В реакции с соляной кислотой магний реагирует по следующему уравнению:

\[ \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \]

Каждый моль магния дает 1 моль водорода. Таким образом, количество вещества магния, участвовавшего в реакции, можно определить по количеству выделившегося водорода:

\[ n_{Mg} = n_{H_2} = 0,025 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Найти массу магния, участвовавшего в реакции

Теперь рассчитаем массу магния, использовав его молярную массу (молярная масса магния \( M_{Mg} \) примерно равна 24 г/моль):

\[ m_{Mg} = n_{Mg} \cdot M_{Mg} = 0,025 \, \text{моль} \cdot 24 \, \text{г/моль} = 0,6 \, \text{г} \]

Шаг 4: Найти массу меди в смеси

Общая масса смеси опилок равна 12 г. Известно, что в смеси присутствуют медные опилки и магний. Подсчитаем массу меди:

\[ m_{Cu} = m_{смеси} - m_{Mg} = 12 \, \text{г} - 0,6 \, \text{г} = 11,4 \, \text{г} \]

Шаг 5: Найти массовую долю магния в смеси

Теперь, чтобы найти массовую долю магния, используем формулу:

\[ \text{Массовая доля магния} = \left( \frac{m_{Mg}}{m_{смеси}} \right) \cdot 100\% \]

Подставляем значения:

\[ \text{Массовая доля магния} = \left( \frac{0,6 \, \text{г}}{12 \, \text{г}} \right) \cdot 100\% = 5\% \]

Ответ

Массовая доля магния в смеси составляет 5%.