При электролизе раствора NaOH сам гидроксид не расходуется, а происходит электролиз воды: 2H2O = 2H2↑ + O2↑ При этом водород на катоде и кислород на аноде выделяются и уходят из раствора, таким образом воды в растворе становится все меньше, а массоваядоля NaOH - все больше. Если выделилось 89,6 л кислорода, то количество O2 = 4 моль Значит, по уравнению реакции воды электролизовалось в 2 раза больше = 8 моль. Масса этой воды = 8 (моль) х 18 (г/моль) = 144 г Значит из исходного раствора ушло в результате электролиза 144 грамма воды. Т.е. масса конечного раствора = 240 (г) - 144 (г) = 96 г В исходном же растворе масса гидроксида натрия была = 240 (г) х 0,15 = 36 г
Следовательно, массовая доля NaOH в конечном растворе = 36 (г) / 96 (г) = 0,375 или 37,5%.
При этом водород на катоде и кислород на аноде выделяются и уходят из раствора, таким образом воды в растворе становится все меньше, а массоваядоля NaOH - все больше.
Если выделилось 89,6 л кислорода, то количество O2 = 4 моль
Значит, по уравнению реакции воды электролизовалось в 2 раза больше = 8 моль. Масса этой воды = 8 (моль) х 18 (г/моль) = 144 г
Значит из исходного раствора ушло в результате электролиза 144 грамма воды. Т.е. масса конечного раствора = 240 (г) - 144 (г) = 96 г
В исходном же растворе масса гидроксида натрия была = 240 (г) х 0,15 = 36 г
Следовательно, массовая доля NaOH в конечном растворе = 36 (г) / 96 (г) = 0,375 или 37,5%.
m(HCl) = 18,46 г
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ (1)
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ (2)
Пусть сплав содержал х моль магния и у моль алюминия
n(Mg) = x
n(Al) = y
Масса сплава
m(сплава) = n(Mg)*M(Mg) + n(Al)*M(Al) = 24x + 27 y = 5,16 г
Количество вещества прореагировавшей в двух реакциях HCl
n(HCl) = m(HCl)/M(HCl) = 18,46/36,5 = 0,506 моль
По уравнениям реакций (1) и (2) находим суммарное количество вещества HCl, израсходованное в двух реакциях.
n1(HCl) = 3n(Al)
n2(HCl) = 2n(Mg)
n(HCl) = n1(HCl) + n2(HCl) = 3n(Al) + 2n(Mg) = 3y + 2x = 0,506 моль
Получили систему двух уравнений
24x + 27 y = 5,16
3y + 2x = 0,506
Решая систему уравнений, получаем
n(Mg) = х = 0,1010 моль
n(Al) = y = 0,1013 моль
Массы магния и алюминия в сплаве
m(Al) = n(Al)*M(Al) = 0,1010*27 = 2,727 г
m(Mg) = n(Mg)*M(Mg) = 0,1013*24 = 2,432 г
Массовые доли магния и алюминия в сплаве
w(Al) = [m(Al)/m(сплава)] *100% = [2,727/5,16]*100% = 52,9%
w(Mg) = [m(Mg)/m(сплава)] *100% = [2,432/5,16]*100% = 47,1%