Question

34,3 г смеси оксида цинка, оксида железа(III) и оксида алюминия с равными мольными долями оксидов поместили в 400 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щелочи в образовавшемся растворе. Ответ приведите в виде целого числа. (При проведении расчетов примите, что реакция алюминия со щелочью приводит к образованию тетрагидроксоалюмината натрия.)

Answer 1

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

Answer 2

Для решения этой задачи сначала определим, сколько граммов гидроксида натрия содержится в 400 г 10%-ного раствора.

Масса гидроксида натрия = 10% от 400 г = 0,1 * 400 г = 40 г

Далее, определим количество молей гидроксида натрия:

Масса гидроксида натрия / молярная масса NaOH: Молярная масса NaOH = 22,99 г/моль (натрий) + 16,00 г/моль (кислород) + 1,01 г/моль (водород) = 40,00 г/моль Количество молей NaOH = 40 г / 40,00 г/моль = 1 моль

Теперь рассмотрим реакцию алюминия с гидроксидом натрия:

2 Al + 6 NaOH → 2 Na3AlO3 + 3 H2

По химическому уравнению на 2 моли алюминия требуется 6 молей гидроксида натрия для полного превращения в тетрагидроксоалюминат натрия.

Так как у нас есть 1 моль NaOH, то алюминия достаточно, чтобы превратиться в тетрагидроксоалюминат натрия полностью, а лишний гидроксид натрия останется без реакции.

Теперь рассмотрим реакции оксида цинка (ZnO) и оксида железа (III) (Fe2O3) с гидроксидом натрия:

ZnO + 2 NaOH → Na2ZnO2 + H2O Fe2O3 + 6 NaOH → 2 Na3FeO3 + 3 H2O

Оба оксида реагируют с гидроксидом натрия, образуя тетрагидроксоалюминат натрия (Na3AlO3) и соответствующие соли Na2ZnO2 и Na3FeO3.

Поскольку оба оксида присутствуют в равных мольных долях, можно сказать, что после реакции они полностью превратились в свои соли, и остаточного гидроксида натрия не осталось.

Таким образом, массовая доля щелочи (гидроксида натрия) в образовавшемся растворе равна 0%.