Дано:
Масса раствора соляной кислоты = 140 г
Концентрация раствора соляной кислоты = 25%
Объем выделившегося газа (V) = 3,36 л
Найти:
Массы алюминия и железа в образце сплава.
Решение:
1. Рассмотрим химические реакции:
а) HCI + Al -> AlCl₃ + H₂
б) HCI + Fe -> FeCl₂ + H₂
2. Найдем количество вещества HCl в растворе:
Масса HCl = 0.25 * 140 г = 35 г
n(HCl) = m/M(Cl) = 35 г / 35,453 г/моль ≈ 0,988 моль
3. Объем ГС при стандартных условиях равен 22,4 л/mol, значит количество молей H₂ = V/22,4 = 3,36/22,4 ≈ 0,15 моль
4. Из уравнения а) видно, что 1 моль Al соответствует 1 моль H₂, а из уравнения б) - 1 моль Fe соответствует 1 моль H₂.
5. Пусть масса алюминия равна a г, а масса железа - b г. Тогда составим систему уравнений:
a/M(Al) + b/M(Fe) = n(Al) + n(Fe)
a + b = 140 г
6. Решив систему уравнений, найдем массы:
a ≈ 27,0 г (алюминий)
b ≈ 113,0 г (железо)
Ответ:
Масса алюминия в образце сплава около 27,0 г, масса железа - около 113,0 г.