Банк заданий
Химия
Задание 60186

Задание №60186 ЕГЭ по Химии

Тема : Неорганическая задача

Раздел: Задачи

34 линия

Не выполнено

Смесь кремния и алюминия определенной массы обработали избытком разбавленной серной кислоты. При этом выделилось 0,336 л (н.у.) газа. Если эту же смесь обработать избытком раствора гидроксида натрия, то выделится 0,672 л (н.у.) газа. Рассчитайте массовую долю алюминия в исходной смеси.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

1. По условию протекают реакции:
[1] 2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂[2] 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂[3] Si + 2NaOH + H₂O → Na₂SiO₃ + 2H₂

2. Найдем число моль водорода, выделившегося в первой реакции:
n₁ H₂ = V₁ H₂ / V_m = 0,336 / 22,4 = 0,015 моль

3. Найдем массу алюминия в исходной смеси:
n Al = 2n₁ H₂ / 3 = 2 ⋅ 0,015 / 3 = 0,01 моль
m Al = n Al ⋅ M Al = 0,01 ⋅ 27 = 0,27 г

4. Найдем число моль водорода, выделившегося в первой и во второй реакциях:
n H₂ = V H₂ / V_m = 0,672 / 22,4 = 0,03 моль

5. Так как по условию в первом и во втором случае масса смеси одинаковая, то и число моль и масса алюминия в смеси тоже будут одинаковыми.

6. Найдем число моль водорода, выделившегося во второй реакции:
n₂ H₂ = 3n Al / 2 = 3 ⋅ 0,01 / 2 = 0,015 моль

7. Найдем число моль водорода, выделившегося в третьей реакции:
n₃ H₂ = n H₂ – n₂ H₂ = 0,03 – 0,015 = 0,015 моль

8. Найдем массу кремния в исходной смеси:
n Si = n₃ H₂ / 2 = 0,015 / 2 = 0,0075 моль
m Si = n Si ⋅ M Si = 0,0075 ⋅ 28 = 0,21 г

9. Найдем общую массу исходной смеси:
m_смеси = m Al + m Si = 0,27 + 0,21 = 0,48 г

10. Найдем массовую долю алюминия в исходной смеси:
ω Al = m Al / m_смеси = 0,27 / 0,48 = 0,5625 → 56,25%

Ответ: ω Al = 56,25%

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано Ермолаевым И. С.)