Номер 4, страница 117 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Глава IV. Металлы и их соединения. §29. Химические свойства металлов. Часть 2 - номер 4, страница 117.

Условие.

4. В соляной кислоте растворили 36 г алюминиевой бронзы (сплав алюминия и меди). При этом выделилось 2,24 л водорода (н. у.). Определите массовую долю алюминия в исходном сплаве.

Дано:

Решение:

Решение.

Решение 2.

Дано:

m(сплава) = 36 г
V(H₂) = 2,24 л (н.у.)

Найти:

ω(Al) - ?

Решение:

Алюминиевая бронза – это сплав алюминия (Al) и меди (Cu). При реакции с соляной кислотой (HCl) только алюминий, как более активный металл (стоящий в ряду активности металлов до водорода), будет вступать в реакцию. Медь с соляной кислотой не реагирует, так как находится в ряду активности после водорода.

Уравнение реакции алюминия с соляной кислотой:
$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \uparrow$

Медь не реагирует:
$Cu + HCl \rightarrow реакция \ не \ идет$

1. Найдем количество вещества (моль) выделившегося водорода. Поскольку объем дан при нормальных условиях (н.у.), используем молярный объем газов $V_m = 22,4$ л/моль.
$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{2,24 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

2. По уравнению реакции найдем количество вещества алюминия, вступившего в реакцию. Из стехиометрических коэффициентов видно, что из 2 моль алюминия образуется 3 моль водорода.
$\frac{n(Al)}{2} = \frac{n(H_2)}{3}$
$n(Al) = \frac{2}{3} \cdot n(H_2) = \frac{2}{3} \cdot 0,1 \text{ моль} = \frac{0,2}{3} \text{ моль}$

3. Рассчитаем массу алюминия, используя его молярную массу M(Al) ≈ 27 г/моль.
$m(Al) = n(Al) \cdot M(Al) = \frac{0,2}{3} \text{ моль} \cdot 27 \text{ г/моль} = 0,2 \cdot 9 \text{ г} = 1,8 \text{ г}$

4. Определим массовую долю алюминия в исходном сплаве.
$\omega(Al) = \frac{m(Al)}{m(\text{сплава})} \cdot 100\%$
$\omega(Al) = \frac{1,8 \text{ г}}{36 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,05 \cdot 100\% = 5\%$

Ответ: массовая доля алюминия в исходном сплаве составляет 5%.