В сплаве алюминия с цинком, где массовая доля алюминия равна 0,4, какой объем (н.у.) водорода будет выделен

Хорошо, давайте решим эту задачу шаг за шагом.

1. Сначала найдем количество алюминия в сплаве. Массовая доля алюминия составляет 0,4, а общая масса сплава равна 500 мг. Чтобы найти массу алюминия, умножим общую массу на массовую долю алюминия:

\(m_{Ал} = 500 \, \text{мг} \times 0,4 = 200 \, \text{мг}\)

2. Так как мы имеем избыток соляной кислоты, можем сформулировать реакцию между алюминием и соляной кислотой:

\[Al + 3HCl \rightarrow AlCl_3 + 3H_2\]

Из уравнения видно, что для каждого атома алюминия выделяется 3 молекулы водорода.

3. Теперь найдем мольную массу алюминия и водорода.
Мольная масса алюминия (Al) равна примерно 26.98 г/моль.
Мольная масса водорода (H2) равна примерно 2 г/моль.

4. Найдем количество вещества алюминия, приведя его массу в граммах к молям. Для этого разделим массу алюминия на его мольную массу:

\(n_{Al} = \frac{{m_{Al}}}{{M_{Al}}}\)

\(n_{Al} = \frac{{200 \, \text{мг}}}{{26.98 \, \text{г/моль}}} = 0.00741 \, \text{моль}\)

5. Теперь, зная, что на каждый атом алюминия приходится 3 молекулы водорода, можно найти количество молей водорода:

\(n_{H2} = 3 \times n_{Al} = 3 \times 0.00741 \, \text{моль}\)

\(n_{H2} = 0.0222 \, \text{моль}\)

6. Наконец, найдем объем водорода, который будет выделен при обработке 500 мг этого сплава. Используем соотношение между количеством вещества и объемом при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает примерно 22.4 литра объема:

\(V_{H2} = n_{H2} \times V_{molar}\)

\(V_{H2} = 0.0222 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль}\)

\(V_{H2} = 0.4968 \, \text{л}\)

Ответ: объем водорода, выделенного при обработке 500 мг сплава алюминия и цинка с избытком соляной кислоты, составляет 0.4968 литра или около 0.5 литра.