Задания международных химических олимпиад

Продолжение...

4.14. Из компонентов сплава с хлороводородной кислотой реагируют алюминий и цинк:

2А1 + 6НС1 = 2А1С13 + ЗН2 (1)

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 (2)

Исходя из закона Авогадро, рассчитаем количество Н2, выделенного при обработке 1 г сплава:

п'(Н2) = К(Н2) =0,843 =0,03761 моль = 37,61 ммоль VM 22,414

С гидроксидом натрия в растворе реагируют алюминий, цинк и кремний:

2Al+6NaOH + 6H20 = 2Na3 [А1(ОН)6] +ЗН2 (3)

Zn + 2NaOH4-2H20 = Na2 [Zn(OH)6] + Н2 (4)

Si + 2NaOH + H20 = Na2Si03+2H2 (5)

Полученное при этом количество Н2 (в расчете на 1 г сплава) составляет:

я"(Н2) = -2-^^ = 0,04613 моль = 46,13 ммоль 22,414

Стехиометрические количества Н2, получаемые при химическом растворении алюминия по реакциям (1) и (3), одинаковы. Равны также количества Н2 в реакциях (2) и (4) с участием цинка. На основании этого находим количество Н2, выделяемое в реакции с кремнием, по разности:

Дя (Н2) =46,13 — 37,61 =8,52 ммоль

Согласно уравнению реакции (5) это количество водорода соответствует количеству кремния, равному

п (Si) =8,52/2 = 4,26 ммоль

Отсюда вычисляем массу и массовую долю кремния (его атомная масса 28,09 г/моль) в сплаве:

m (Si) =n (Si) -A (Si) =4,26-28,09=119,7 мг

= «(SI)-U»_n9.7.100

т(сплава) 1000

Нерастворимый остаток после кислотной обработки сплава содержит кремний и медь; масса кремния в образце известна, по разности масс находим содержание меди (атомная масса 63,55 г/моль) в сплаве:

m (Si + Cu) =170 мг; m (Cu) = 170— 119,7 = 50,3 мг

,„ , m(Cu)-100 503-100

o>(Cu) = —i—--= ,nnn =5.03%

т(сплава) 1000

Разность масс образца сплава и остатка при кислотной обработке дает массу прореагировавших алюминия и цинка:

m(Al + Zn) = 1000— 170 = 830 мг

Обозначим массу алюмииия через х мг, тогда масса цинка будет равна (830 — х) мг. Исходя из стехиометрии уравиеиий реак-

201

Часть 1 (страницы 1-100)

Часть 2 (страницы 101-200)

Часть 3 (страницы 201-288)

Скачать всю книгу в формате djvu

Как читать файлы формата djvu

Copyright © 2005-2012 Xenoid v2.0

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач