3. При обработке 8,0 г Cu и Al концентрированной азотной кислотой при комнатной температуре выделилось 2,24 л (н. у.). Какой объем (н. у.) газа выделится при обработке такой же массы смеси избытком раствора KOH?

Для решения этой задачи необходимо определить состав смеси меди и алюминия, а затем рассчитать объем газа, который выделится при обработке этой же смеси избытком раствора KOH. 1. Реакция меди и алюминия с концентрированной азотной кислотой: Медь реагирует с концентрированной азотной кислотой с выделением диоксида азота ($$NO_2$$): $$Cu + 4HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O$$ Алюминий реагирует с концентрированной азотной кислотой, но из-за пассивации реакция идет медленно, и в данной задаче этим можно пренебречь. Следовательно, газ, выделившийся при обработке азотной кислотой - это $$NO_2$$. 2. Найдем количество вещества $$NO_2$$: $$n(NO_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{2.24 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.1 \text{ моль}$$ 3. Пусть масса меди в смеси равна $$x$$ г, тогда масса алюминия равна $$(8 - x)$$ г. Найдем количество вещества меди: $$n(Cu) = \frac{x}{M(Cu)} = \frac{x}{64} \text{ моль}$$ 4. По уравнению реакции, на 1 моль меди приходится 2 моль $$NO_2$$. Следовательно: $$n(NO_2) = 2 \cdot n(Cu) = 2 \cdot \frac{x}{64} = \frac{x}{32}$$ 5. Получаем уравнение: $$\frac{x}{32} = 0.1$$ $$x = 3.2 \text{ г}$$ (масса меди) Следовательно, масса алюминия равна: $$m(Al) = 8 - 3.2 = 4.8 \text{ г}$$ 6. Реакция алюминия с раствором KOH: $$2Al + 2KOH + 6H_2O \rightarrow 2K[Al(OH)_4] + 3H_2$$ 7. Найдем количество вещества алюминия: $$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{4.8 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = \frac{4.8}{27} \approx 0.178 \text{ моль}$$ 8. По уравнению реакции, на 2 моль алюминия приходится 3 моль водорода. Следовательно: $$n(H_2) = \frac{3}{2} \cdot n(Al) = \frac{3}{2} \cdot 0.178 \approx 0.267 \text{ моль}$$ 9. Найдем объем выделившегося водорода: $$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0.267 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} \approx 5.98 \text{ л}$$ Ответ: При обработке такой же массы смеси избытком раствора KOH выделится примерно 5.98 литров водорода.