Question

Смесь алюминия и цинка массой 9,2 г обработали раствором гидроксида натрия с массовой долей NaOH 48% и плотностью 1,5 г/мл. При этом выделился газ объемом 5,6 л. Сколько миллилитров раствора щёлочи пошло на растворение алюминия?

Answer 1

решение данной задачи в фото

Answer 2

Для решения данной задачи, нам необходимо определить, сколько миллилитров раствора гидроксида натрия использовалось для растворения алюминия.

Шаг 1: Рассчитаем количество гидроксида натрия, содержащегося в растворе массой 48% (массовая доля) и объемом, необходимым для растворения алюминия.

Масса гидроксида натрия = массовая доля NaOH × объем раствора Масса гидроксида натрия = 48% × объем раствора

Шаг 2: Рассчитаем массу гидроксида натрия, который растворился при реакции.

Масса гидроксида натрия = плотность раствора × объем раствора Масса гидроксида натрия = 1.5 г/мл × (объем газа, выделившегося при реакции)

Шаг 3: Рассчитаем массу алюминия в реакции. Для этого, найдем разницу массы смеси алюминия и цинка до и после реакции.

Масса алюминия = начальная масса смеси - масса гидроксида натрия

Шаг 4: Теперь, зная массу алюминия и его молярную массу, мы можем рассчитать количество молей алюминия.

Количество молей алюминия = масса алюминия / молярная масса алюминия

Шаг 5: Так как реакция между алюминием и гидроксидом натрия протекает с образованием алюминия гидроксида и выделением водорода, моль гидроксида натрия должно быть равно моль газа (водорода), выделившегося при реакции.

Шаг 6: Рассчитаем количество молей гидроксида натрия.

Количество молей гидроксида натрия = объем газа (водорода) / объем моля гидроксида натрия

Шаг 7: Наконец, рассчитаем объем раствора гидроксида натрия, использованного для растворения алюминия.

Объем раствора гидроксида натрия = Количество молей гидроксида натрия × молярный объем (при стандартных условиях, Vm = 22.4 л/моль)

Теперь давайте выполним все расчеты:

Масса гидроксида натрия = 48% × объем раствора Масса гидроксида натрия = 0.48 × объем раствора (г/мл)

Масса гидроксида натрия = 1.5 г/мл × (объем газа, выделившегося при реакции) Масса гидроксида натрия = 1.5 г/мл × 5.6 л Масса гидроксида натрия = 8.4 г

Масса алюминия = 9.2 г - 8.4 г Масса алюминия = 0.8 г

Молярная масса алюминия (Al) = 26.98 г/моль Количество молей алюминия = 0.8 г / 26.98 г/моль Количество молей алюминия ≈ 0.0296 моль

Количество молей гидроксида натрия = объем газа (водорода) / объем моля гидроксида натрия Количество молей гидроксида натрия = 5.6 л / 22.4 л/моль Количество молей гидроксида натрия ≈ 0.25 моль

Объем раствора гидроксида натрия = Количество молей гидроксида натрия × молярный объем Объем раствора гидроксида натрия ≈ 0.25 моль × 22.4 л/моль Объем раствора гидроксида натрия ≈ 5.6 л

Таким образом, для растворения алюминия понадобилось около 5.6 л раствора гидроксида натрия.