Химия
8 класс
Вопрос
Предполагают, что смесь металлических опилок содержит магний, алюминий и олово. При растворении 0,75 г опилок в соляной кислоте выделилось 0,784 л водорода (н. у.). При сжигании такой же навески в токе кислорода образовалось 1,31 г оксидов. Установите процентный состав исходной смеси.
Ответ
Пусть в смеси $x$ г магния, $y$ г алюминия и $z$ г олова (или, соответственно $\frac{x}{24}, \frac{y}{27}$ и $\frac{z}{118,7}$ моль каждого металла).
$Mg + 2HCl = MgCl_{2} + H_{2}, Mg + \frac{1}{2} O_{2} = MgO$
$Al + 3HCl = AlCl_{3} + \frac{3}{2} H_{2}, 2Al + \frac{3}{2} O_{2} = Al_{2}O_{3}$
$Sn + 2HCl = SnCl_{2} + H_{2}, Sn + O_{2} = SnO_{2}$
Из уравнений реакций следует:
1 моль магния вытесняет 22,4 л водорода,
$\frac{x}{22,4}$ моль магния вытесняет $\frac{x}{24} \cdot \frac{22,4}{1}$ л водорода.
Аналогично для алюминия и олова, а также для реакций окисления:
1 моль магния образует 40 г оксида,
$\frac{x}{24}$ моль магния образует $\frac{x}{24} \cdot \frac{40}{1}$ г оксида.
Запишем систему уравнений:
$\begin{cases}
x + y + z = 0,75,\\
\frac{x}{24} \cdot 22,4 + \frac{y}{27} \cdot 1,5 \cdot 22,4 + \frac{z}{118,7} \cdot 22,4 = 0,784,\\
\frac{x}{24} \cdot 40 + \frac{y}{27} \cdot 51 + \frac{z}{118,7} \cdot 150,7 = 1,31
\end {cases}$.
Решая эту систему, получаем $x = 0,48$ г магния, $y = 0,27$ г алюминия, олово в смеси отсутствует ($z = o$).