Question

Смесь цинка и алюминия массой 12,0 г при обработке избытком водного раствора KOH выделяет 7,28 л (н.у) газа. Найти мольную долю алюминия в исходной смеси металлов

Answer 1

(1) 2Al + 2KOH + 6H2O → 2K[Al(OH)4] + 3H2↑
(2) Zn + 2KOH + 2H2O → K2[Zn(OH)4] + H2↑
Пусть смесь содержала х моль Al (М=27,0 г/моль) и у моль Zn (М= 65,4 г/моль), тогда:
27,0х + 65,4у = 12,0 г
Из ур. реакции (1): при реакции 1 моль Al образуются 1,5 моль H2, тогда при реакции х моль Al образуются 1,5х моль H2.
Из ур. реакции (2): при реакции 1 моль Zn образуется 1 моль H2, тогда при реакции у моль Zn образуются у моль H2. Тогда:
22,4 ∙ 1,5х + 22,4у = 7,28 л

Получили систему 2 уравнений для 2-х неизвестных:
27,0х + 65,4у = 12,0 → у = (12,0 - 27,0х)/ 65,4
22,4 ∙ 1,5х + 22,4у = 7,28
Отсюда:
22,4 ∙ 1,5х + 22,4 ∙ (12,0 - 27,0х)/ 65,4 = 7,28
х = n(Al) = 0,130 моль
у = n(Zn) = 0,130 моль
Мольная доля:
χ(Al) = n(Al) / (n(Al)+n(Zn)) = 0,130 / 0,260 = 0,5