30. В алюминиево-цинковом сплаве содержание более легкого металла составляет 04 массовой доли. Какой объем

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать данные об объемном содержании металлов в сплаве и произвести расчет объема выделившегося газа при реакции соляной кислоты с данной массой сплава.

1. Сначала определим количество массы каждого металла в сплаве.
Поскольку содержание более легкого металла составляет 0.4 массовой доли, то содержание более тяжелого металла будет составлять 1 - 0.4 = 0.6 массовой доли.

Для расчета массы более легкого металла воспользуемся следующей формулой:
\[ \text{масса легкого металла} = \text{общая масса сплава} \times \text{массовая доля легкого металла} \]
\[ \text{масса легкого металла} = 500 \, \text{мг} \times 0.4 = 200 \, \text{мг} \]

Соответственно, масса более тяжелого металла:
\[ \text{масса тяжелого металла} = 500 \, \text{мг} \times 0.6 = 300 \, \text{мг} \]

2. Далее, с помощью химического уравнения реакции между соляной кислотой и сплавом, найдем объем газа, который выделяется при обработке данной массы сплава.
Уравнение реакции будет иметь вид:
\[ \text{Al-Zn} + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + AlCl_3 + H_2 \]
Где Al-Zn - алюминиево-цинковый сплав.

Из уравнения видно, что на каждые 2 моль HCl выделяется 1 моль H_2.
Следовательно, мольное соотношение между HCl и H_2 равно 2:1.

Рассчитаем количество молей HCl, зная его молярную массу:
\[ \text{мольная масса HCl} = 1 \, \text{г/моль} \]
\[ \text{количество молей HCl} = \frac{\text{масса HCl}}{\text{мольная масса HCl}} \]
Так как масса HCl неизвестна, обозначим ее как \( m_1 \) г.

Рассчитаем количество молей H_2:
\[ \text{количество молей H_2} = \frac{\text{количество молей HCl}}{2} \]
Так как количество молей HCl равно количеству молей H_2, обозначим его как \( m_2 \) г.

Теперь мы можем записать следующее соотношение:
\[ \frac{m_1}{1 \, \text{г/моль}} = \frac{m_2}{2 \, \text{г/моль}} \]

3. Далее определим объем газа H_2 в условиях стандартной температуры и давления (0°C и 1 атм).
Известно, что 1 моль любого газа занимает примерно 22.4 литра при стандартных условиях.
Таким образом, можем найти объем выделившегося газа H_2:
\[ \text{объем H}_2 = \frac{m_2}{2 \, \text{г/моль}} \times 22.4 \, \text{л/моль} \]

Теперь выполним необходимые расчеты.

1. Расчет массы и общего содержания каждого металла:
Масса более легкого металла: \( 200 \, \text{мг} \)
Масса более тяжелого металла: \( 300 \, \text{мг} \)

2. Расчет количества молей HCl и H_2:
\( m_1 = 200 \, \text{мг} \)
\( \text{количество молей HCl} = \frac{m_1}{1 \, \text{г/моль}} = \frac{0.2}{0.01} = 20 \, \text{моль} \)
\( \text{количество молей H_2} = \frac{\text{количество молей HCl}}{2} = \frac{20}{2} = 10 \, \text{моль} \)

3. Расчет объема выделившегося газа H_2:
\( \text{объем H}_2 = \frac{m_2}{2 \, \text{г/моль}} \times 22.4 \, \text{л/моль} = \frac{0.2}{2} \times 22.4 = 0.1 \times 22.4 = 2.24 \, \text{л} \)

Ответ: Объем выделившегося газа при обработке 500 мг алюминиево-цинкового сплава избытком соляной кислоты составляет 2.24 литра (Л).