Question

ДАЮ 50 БАЛЛОВ. Навеску смеси 29,7 г алюминия и 80 г оксида железа (III) подожгли и дождались окончания реакции. Вычислите массу 10%-ного раствора соляной кислоты, необходимого для полного растворения полученного вещества. Ответ приведите в граммах и округлите до десятых. (Ответ: 1934,5)

Answer 1

....................................................................

Answer 2

Для решения данной задачи, нужно сначала определить химическую реакцию между алюминием и оксидом железа (III). Затем рассчитать массу полученного вещества и затем определить массу соляной кислоты, необходимой для его полного растворения.

1. Сначала определим химическую реакцию: Алюминий (Al) реагирует с оксидом железа (III) (Fe2O3) по следующему уравнению: 2 Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2 Fe

2. Рассчитаем массу полученного вещества, которое представляет собой оксид алюминия (Al2O3).

Масса алюминия (Al) = 29,7 г Масса оксида железа (III) (Fe2O3) = 80 г

Масса молекулы алюминия (Al) = 27 г/моль Масса молекулы оксида железа (III) (Fe2O3) = 2 * 56 г/моль + 3 * 16 г/моль = 160 г/моль

Масса алюминия, необходимая для реакции: 2 * 27 г/моль = 54 г Масса оксида железа (III), необходимая для реакции: 160 г/моль

Таким образом, оксид алюминия (Al2O3) будет полностью реагировать, а масса полученного вещества составит 54 г + 160 г = 214 г.

3. Теперь рассчитаем массу соляной кислоты (HCl), необходимую для полного растворения этого вещества.

Массовая доля алюминия в оксиде алюминия (Al2O3) = (масса алюминия / масса Al2O3) * 100 Массовая доля алюминия в Al2O3 = (54 г / 214 г) * 100 ≈ 25,23%

Массовая доля железа в оксиде железа (III) (Fe2O3) = (масса железа / масса Fe2O3) * 100 Массовая доля железа в Fe2O3 = (2 * 56 г / 160 г) * 100 ≈ 70%

При реакции оксида алюминия с соляной кислотой образуется алюминий хлорид и вода: 2 Al2O3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2O

Для полного растворения 214 г оксида алюминия (Al2O3) потребуется полностью преобразовать его в алюминий хлорид (AlCl3).

Массовая доля алюминия в алюминии хлориде (AlCl3) = (масса алюминия / масса AlCl3) * 100 Массовая доля алюминия в AlCl3 = (3 * 27 г / 133,5 г) * 100 ≈ 18,99%

Теперь мы можем рассчитать массу алюминия хлорида, которая образуется при реакции:

Масса алюминия хлорида (AlCl3) = (Масса алюминия (г) / Массовая доля алюминия в AlCl3) * Массовая доля алюминия в оксиде алюминия Масса алюминия хлорида (AlCl3) = (54 г / 18,99%) * 100% ≈ 284,44 г

4. Теперь определим массу соляной кислоты (HCl), необходимой для полного растворения алюминия хлорида (AlCl3). При этом алюминий хлорид реагирует с соляной кислотой (HCl) по уравнению:

AlCl3 + 3 HCl → AlCl3 + 3 H2O

Масса соляной кислоты (HCl), необходимая для растворения 284,44 г алюминия хлорида (AlCl3), равна:

Масса соляной кислоты (HCl) = Масса алюминия хлорида (г) * (Масса 10%-ного раствора соляной кислоты / 100 г раствора) Масса соляной кислоты (HCl) = 284,44 г * (Массовая доля HCl в 10%-ном растворе / 100) Масса соляной кислоты (HCl) = 284,44 г * (10 / 100) = 28,44 г

Таким образом, масса 10%-ного раствора соляной кислоты, необходимого для полного растворения полученного вещества, составляет 28,44 г.