Какова массовая доля магния в смеси медных и магниевых опилок, массой 48 г, после их обработки избытком соляной

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать информацию о реакции между медными и магниевыми опилками с соляной кислотой. По химическому уравнению реакции, каждый атом магния образует 1 моль водорода, а медь в данной реакции не участвует. Таким образом, количество образовавшегося водорода прямо пропорционально количеству магния в смеси опилок.

Сначала, определим количество водорода, образовавшегося при реакции водорода и соляной кислоты. Из условия задачи, указано, что объем водорода составляет 2,24 л.

Далее, нам нужно перейти от объема водорода к количеству вещества магния. Для этого нужно использовать уравнение состояния идеального газа, \(PV = nRT\), где P - давление, V - объем газа, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Поскольку у нас задан объем водорода, можно пренебречь влиянием давления и температуры (предположим, что они постоянны). Таким образом, перейдем к выражению \(n = \frac{V}{RT}\).

Молярная масса магния составляет примерно 24 г/моль, что позволяет нам перейти от количества вещества к массе магния, используя выражение \(m = n \cdot M\), где \(m\) - масса, \(n\) - количество вещества, \(M\) - молярная масса.

Теперь мы можем рассчитать массу магния, зная количество водорода и молекулярную массу магния. Сперва вычислим количество магния вещества из объема водорода:
\[n_{\text{Mg}} = \frac{2,24}{22,4} = 0,1 \text{ моль}\]

Затем, рассчитаем массу магния:
\[m_{\text{Mg}} = n_{\text{Mg}} \cdot M_{\text{Mg}} = 0,1 \cdot 24 = 2,4 \text{ г}\]

Теперь нужно найти массу магния в смеси опилок после их обработки соляной кислотой. Из условия задачи, общая масса смеси опилок составляет 48 г. Отнимем массу меди, которая не участвует в реакции:
\[m_{\text{Cu}} = 48 \text{ г} - m_{\text{Mg}} = 48 \text{ г} - 2,4 \text{ г} = 45,6 \text{ г}\]

Массовая доля магния (в процентах) в смеси опилок вычисляется по формуле:
\[\text{Массовая доля (магния)} = \frac{m_{\text{Mg}}}{m_{\text{смеси}}} \cdot 100\%\]

Подставим значения:
\[\text{Массовая доля (магния)} = \frac{2,4 \text{ г}}{48 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 5\%\]

Таким образом, массовая доля магния в смеси опилок после их обработки соляной кислотой составляет около 5%.