На хлорирование смеси железа, меди и алюминия требуется 8,96 л хлора (н.у.), а для взаимодействия такой же навески с хлороводородом нужно 5,6 л (н.у.). При реакции такой же массы металлов с щелочью выделяется 1,68 л газа. Какое количество вещества металлов в смеси?

Химия 11 класс Реакции металлов с кислотами и щелочами хлорирование смеси железо медь алюминий хлор хлороводород щелочь количество вещества металлов Новый

Для решения задачи необходимо определить количество вещества металлов в смеси, используя данные о реакции с хлором, хлороводородом и щелочью.

Шаг 1: Определим количество вещества хлора.

По уравнению состояния газа, при нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Мы можем использовать это для определения количества вещества хлора:

• Объем хлора = 8,96 л
• Количество вещества хлора (n) = Объем / Молярный объем = 8,96 л / 22,4 л/моль = 0,4 моль

Шаг 2: Определим количество вещества хлороводорода.

Аналогично, для хлороводорода:

• Объем хлороводорода = 5,6 л
• Количество вещества хлороводорода (n) = 5,6 л / 22,4 л/моль = 0,25 моль

Шаг 3: Определим количество вещества, выделяющегося при реакции с щелочью.

Объем газа, выделяющегося при реакции с щелочью, равен 1,68 л:

• Количество вещества газа (n) = 1,68 л / 22,4 л/моль = 0,075 моль

Шаг 4: Выясним, какие металлы участвуют в реакциях.

При хлорировании и реакции с хлороводородом участвуют все три металла: железо (Fe), медь (Cu) и алюминий (Al). В реакциях с щелочью, скорее всего, также участвуют все три металла.

Шаг 5: Составим уравнения реакций.

• Хлорирование: Fe + Cl2 → FeCl3
• Реакция с хлороводородом: Al + HCl → AlCl3 + H2
• Реакция с щелочью: Al + NaOH + H2O → NaAl(OH)4 + H2

Шаг 6: Подсчитаем общее количество вещества металлов.

Поскольку реакции идут с разными коэффициентами, нам нужно сопоставить количество вещества, полученное из хлора и хлороводорода, с количеством вещества, выделяющегося при реакции с щелочью.

Из уравнений видно, что:

• На 1 моль Al требуется 3 моль HCl, что соответствует 1,5 моль Al на 0,25 моль HCl.
• На 1 моль Al выделяется 1 моль H2, что соответствует 0,075 моль H2 на 0,075 моль Al.

Шаг 7: Подсчитаем общее количество вещества.

Сложим количество вещества, полученное из всех реакций:

• Количество вещества (металлы) = 0,4 моль (из хлора) + 0,25 моль (из хлороводорода) + 0,075 моль (из щелочи) = 0,725 моль.

Ответ: Общее количество вещества металлов в смеси составляет 0,725 моль.