34.04 Параллельные реакции

1. По условию протекают реакции:
2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂
2Al + 2KOH + 6H₂O → 2K[Al(OH)₄] + 3H₂
Si + 2KOH + H₂O → K₂SiO₃ + 2H₂ 

2. Найдем число моль водорода, выделившегося в первой реакции:
n₁(H₂)= V₁(H₂)/V_m = 0,448 / 22,4 = 0,02 моль

3. Найдем массу алюминия в исходной смеси:
n Al = 2n₁ H₂ / 3 = 2 ⋅ 0,02 / 3 = 0,0133 моль
m(Al) = n(Al) ⋅ M(Al) = 0,0133 ⋅ 27 = 0,36 г 

4. Найдем число моль водорода, выделившегося во второй и в третьей реакциях:
n(H₂)= V(H₂)/ V_m = 0,672 / 22,4 = 0,03 моль

5. Так как по условию в первом и во втором случае масса смеси одинаковая, то и число моль и масса алюминия в смеси тоже будут одинаковыми. 

6. Найдем число моль водорода, выделившегося во второй реакции:
n₂(H₂)= 3n(Al) / 2 = 3 ⋅ 0,0133 / 2 = 0,02 моль

7. Найдем число моль водорода, выделившегося в третьей реакции:
n₃(H₂)= n(H₂)– n₂(H₂)= 0,03 – 0,02 = 0,01 моль

8. Найдем массу кремния в исходной смеси:
n(Si) = n₃(H₂)/ 2 = 0,01 / 2 = 0,005 моль
m(Si) = n(Si)⋅ M(Si) = 0,005 ⋅ 28 = 0,14 г

9. Найдем общую массу исходной смеси:
m_смеси = m(Al) + m(Si) = 0,36 + 0,14 = 0,5 г

10. Найдем массовую долю кремния в исходной смеси:
ω(Si) = m(Si) / m_смеси = 0,14 / 0,5 = 0,28 → 28%

Ответ: ω(Si) = 28%