10,000 г сплава растворили в избытке концентрированного раствора гидроксида натрия
10,000 г сплава растворили в излишке концентрированного раствора гидроксида натрия появляется 12,873 л водорода (н.у) и раствор 2-ух солей. К приобретенному раствору добавили излишек соляной кислоты. Образовавшийся осадок отфильтровали и прокалили при температуре 1000 Образовалось бинарное соединение, не относится к классу солей, с массовой частей одного из элементов 46,74%. К фильтрату добавили излишек раствора карбоната натрия. При этом образовался студенистый осадок, его отфильтровали и прокалили при температуре 800С, в результате образовалось только два оксида: жесткий и жидкий (при комантаной темп), а масса твердого остатка уменьшилась на 34,6%.
Определите состав сплава
Люди помогите
Это tricky задачка:)!
Прибавление соляной кислоты явно может привести или к осаждению нераствримого хлорида 1-го из компонент сплава, либо к осаждению её нерастворимого гидроксида, который будет являться кислотой. 1-ая версия малоправдоподобна, поэтому как дальше приобретенный осадок разлагается при прокаливании и образует бинарное соединение "несоль" lol, а хлориды весьма устойчивы к нагреванию. Размышляем, какой бы неметалл, реагирующий с смесями щелочей может образовать нерастворимую кислоту, которая разлагается при нагревание. Да-да! Это кремний!
Si + 2NaOH + H2O =t=gt; Na2SiO3 + 2H2
Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 (стрелка вниз). Образовавшийся осадок.
H2SiO3 =t=gt; SiO2 + H2O
Проверяем массовую долю кремния в его оксиде:
w(Si)=M(Si)/M(SiO2) = 28.09/68.08=0.4675 (46.75%, у вас в условии 46.74%, погрешность вычисления молярной массы).
Вправду, кремний образует сплавы со многими металлами, в том числе соединения которых проявляют амфотерные характеристики. Например, с алюминием известный силумин.
Давайте проверим эту версию, допустим, что 2-ой компонент сплава это алюминий. Тогда:
2Al + 6H2O + 2NaOH =gt; 2Na[Al(OH)4] + 3H2
Na[Al(OH)4] + 4HCl =gt; NaCl + AlCl3 +4H2O. Фильтрат.
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O =gt; 2Al(OH)3 (вот он, студенистый, стрелка вниз) + 6NaCl + 3CO2
Наконец, нагревая гидроокись алюминия получаем два оксида: жесткий и жидкий
2Al(OH)3 =t=gt; Al2O3 + 3H2O
Сейчас да5вайте применим 2-ое условия. Масса образовавшегося осадка обязана быть на 34.6% меньше массы начального гидроксида. Проверим это, допустим, мы берем 1 моль начального гидроксида (m(Al(OH)3=n*M= 78 г), тогда по указанному выше уравнению
n(Al2O3) =n(Al(OH)3)/2=1/2=0.5 моль =gt; разлагая 1 моль гидроксида мы получим m(Al2O3)=0.5 моль*102г/моль = 51 г. Сейчас обретаем процент:
100%-51*100%/78=34.6%. Хе-хе, работает!
Таким образом, СПЛАВ состоит из КРЕМНИЯ и АЛЮМИНИЯ.
Сейчас фактически приступаем к решению простой (по сравнению с первой частью lol) задачи. 10.000 г сплава кремния и алюминия обработали щелочью, при этом вознеслось 12.873 л (ну) водорода.
Еще раз запишем уравнения:
Si + 2NaOH + H2O =t=gt; Na2SiO3 + 2H2
2Al + 6H2O + 2NaOH =gt; 2Na[Al(OH)4] + 3H2
Пусть в консистенции содержится x моль кремния, y моль алюминия.
Тогда 28.09x + 26.98y =10.000
По уравнению, в результате первой реакции выделится 2x моль водорода, а сообразно второй 1.5y моль.
Таким образом, 22.4(2x+1.5y)=12.873. Решаем систему (способом подстановки).
Полчаем n(Si) = x =0.0427 моль, m(Si)=1.199 г.
n(Al)=y=0.0427 моль, m(Al)=8.801 г.
ps. Невзирая на три означающие цифры в условии, авторы задачки, видимо, ожидают от вас ответа 1.2 г кремния и 8.8 г алюминия.
Ответ: сплав состоит из 1.2 г кремния и 8.8 г алюминия.
Удачи для вас!
-
Вопросы ответы
Статьи
Информатика
Статьи
Разные вопросы.
Математика.
Разные вопросы.
Математика.
Физика.
Геометрия.
Разные вопросы.
Обществознание.
Математика.
Химия.