Для решения этой задачи необходимо использовать формулы химических реакций, которые происходят при взаимодействии алюминия и магния с азотной и серной кислотами, а также применить данные о плотности газа. Шаг 1: Определим, какие газы могут образоваться в данной реакции. При обработке магния и алюминия с азотной кислотой образуется водород и газ, состоящий из оксидов азота, например, NO или NO2. Шаг 2: Рассчитаем молекулярную массу газа, который образуется из условия задачи. Плотность газа относительно кислорода (O2) равна 1,4375. Плотность газа можно выразить как отношение массы к объему, а относительная плотность – как отношение молекулярной массы изучаемого газа к молекулярной массе кислорода (32 г/моль): M(газ) = 1,4375 × 32 г/моль = 45,4 г/моль. Это значение соответствует возможному образованию NO2 (молекулярная масса которого составляет 46 г/моль). В данном случае можно предположить, что в реакции образуются именно NO2, так как полученный газ близок к данному значению. Шаг 3: При работе с серной кислотой алюминий и магний будут реагировать с образованием водорода, а серная кислота будет давать сернистый газ, если она слабо концентрирована. Объем газов одинаков, что говорит о равных мольных количествах. Шаг 4: Пусть x – масса алюминия в смеси, а y – масса магния. Для общего количества смеси можно записать уравнение: x + y = общая масса смеси. Выражая массы алюминия и магния через количество вещества, получим: m(Al) = x / 27, а m(Mg) = y / 24. Теперь из уравнения реакции составим два уравнения для газов, образованных при реакции с азотной и серной кислотой: 1. Для N2: 2Al + 6HNO3 → 2Al(NO3)3 + 3H2 + 3NO2. 2. Для H2: Al + H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2. Шаг 5: Измерим мольные соотношения и выясним, какое количество алюминия и магния было в исходной смеси. Обозначим, что в реакции с азотной кислотой выделяется V моль газа и в реакции с серной кислотой – такой же объем V. Теперь у нас есть два уравнения, где можно выразить количество вещества и, следовательно, массы алюминия и магния через V. Зная, что объём одного моля газа при стандартных условиях 22,4 л, можно записать уравнения для вычислений. Изучив отклонения и приняв к сведению, что массы и молекулы вводят общую массу смеси, можно решить две системы линейных уравнений, чтобы узнать x (массу алюминия) через y (массу магния) и, следовательно, массовую долю алюминия в смеси. Шаг 6:
