14. При растворении 1,11 г смеси железных и алюминиевых опилок в соляной кислоте выделилось 0,672 л (н.у.) водорода. Определите массовую долю алюминия в смеси.

Краткая запись:

• Масса смеси (Fe + Al) = 1,11 г
• Объем H₂ (н.у.) = 0,672 л
• Найти: массовую долю Al (w(Al))

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Находим количество вещества водорода.
2. \( n(H_2) = V(H_2) / V_m = 0.672 ext{ л} / 22.4 ext{ л/моль} = 0.03 ext{ моль} \)
3. Шаг 2: Составляем уравнения реакций и выражаем количество молей водорода через количество молей металлов.
4. Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ (n(H₂) = n(Fe))
5. 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ (n(H₂) = 1.5 * n(Al))
6. Шаг 3: Составляем систему уравнений.
7. Пусть масса Al = x г, тогда масса Fe = (1.11 - x) г.
8. Количество молей Al: \( n(Al) = x / 27 \)
9. Количество молей Fe: \( n(Fe) = (1.11 - x) / 56 \)
10. Общее количество молей H₂: \( n(H_2)_{ ext{общее}} = n(Fe) + 1.5 * n(Al) \)
11. \( 0.03 = (1.11 - x) / 56 + 1.5 * (x / 27) \)
12. \( 0.03 = (1.11 - x) / 56 + x / 18 \)
13. Умножаем обе части на 504 (наименьшее общее кратное 56 и 18):
14. \( 0.03 * 504 = 9 * (1.11 - x) + 28 * x \)
15. \( 15.12 = 9.99 - 9x + 28x \)
16. \( 15.12 - 9.99 = 19x \)
17. \( 5.13 = 19x \)
18. \( x = 5.13 / 19 \approx 0.27 ext{ г} \) (масса Al)
19. Шаг 4: Находим массовую долю алюминия.
20. \( w(Al) = ext{масса Al} / ext{масса смеси} = 0.27 ext{ г} / 1.11 ext{ г} imes 100 \% \approx 24.32 \% \)

Ответ: 24,32 %