Question

Сплав алюминия и меди массой 2 г обработали раствором гидроксида натрия, с массовой долей щёлочи 40 %  (ρ=1,4 г/мл). Не растворившийся осадок отфильтровали, промыли и обработали раствором азотной кислоты. Полученную смесь выпарили досуха, остаток прокалили. Масса полученного продукта составила 0,8 г. Определите массовую долю металлов в сплаве и объём израсходованного раствора гидроксида натрия.

Answer 1

Найти:
ω (Cu); ω(Al)
V р-ра (NaOH)
Дано:
m(смеси)=2 г
ω (NaOH)=40%
М(Al)=27 г/моль
М(Cu)=64 г/моль
М(NaOH)=40 г/моль

решение
В щёлочи растворяется только алюминий.
2Al + 2 NaOH + 6 H2O = 2 Na [Al(OH) 4] + 3 H2
    2моль                 2моль      3моль
Медь – нерастворившийся остаток.
3Cu + 8HNO3 = 3Cu (NO3)2 + 4 H2O + 2 NO                               
3моль                                    3моль
2Cu(NO3)2 = 2 CuO + 4NO2 + O2
2моль                          2моль
n (CuO) = 0,8 / 80 = 0,01 (моль)
n (CuO) = n (Cu(NO3)2) =  n (Cu) = 0,1 моль          
m (Cu) = 0,64 г
ω (Cu) = 0,64 / 2 = 0,32 (32%)
ω (Al) = 68%
m (Al) = 9 – 0,64 = 1,36(г)
n (Al) = 1,36 / 27 = 0,05 (моль)
n (NaOH) = 0,05 моль
m р-ра (NaOH) = 0,05 ∙ 40 / 0.4 = 5 (г)
V р-ра (NaOH) = 5 / 1.43 = 3,5 (мл)

Ответ: ω (Cu) = 32%, ω(Al) = 68%, V р-ра (NaOH) = 3,5 мл