Question

Действуя избытком щелочи NaOH на технический алюминий массой 27г, получили 3,8 л газа. Вычислите массовую долю примесей в техническом алюминии.

Answer 1

2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2 
n(H2)=31,8 л / 22,4 л/моль =  1,42 моль
n(Al) практ. = 1,42 моль * 2 / 3 = 0,95 моль
m(Al) практ. = 0,95 моль * 27 г/моль = 25,65 г
m(примесей) = 27 - 25,65 = 1,35 г
w(примесей) = 1,35г / 27г * 100% = 5%

вроде так=)) 

Answer 2

Для вычисления массовой доли примесей в техническом алюминии, нам нужно определить массу чистого алюминия в образце. Мы знаем, что избыток NaOH вызвал выделение 3,8 л газа. Этот газ - водород (H2), который образуется в результате реакции алюминия и щелочи (NaOH):

2Al + 6NaOH -> 2Na3AlO3 + 3H2

Из уравнения видно, что для образования 1 моль молекулы H2 необходимо 2 моля алюминия. Таким образом, количество молей алюминия в реакции равно половине количества молей молекулы H2, выделенного в газообразном состоянии.

Сначала найдем количество молей H2, используя условия задачи:

• Объем H2: 3,8 л
• Температура и давление не указаны, но предположим стандартные условия (0°C и 1 атмосферное давление).

Используем уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Подставим значения и решим для n:

n = PV / RT

где:

• P = 1 атмосфера = 101.3 кПа
• V = 3.8 л = 0.0038 м³
• R = 8.314 Дж/(моль·К)
• T = 273 К (0°C в Кельвинах)

n = (101.3 кПа * 0.0038 м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 273 К) ≈ 0.0052 моль H2

Так как мольный коэффициент для алюминия в реакции равен 2, то масса чистого алюминия, участвующего в реакции, будет равна:

Масса алюминия = 2 * масса молекулы H2 * количество молей H2

Масса молекулы H2 = 2 г/моль (2 атома водорода)

Масса алюминия = 2 * 2 г/моль * 0.0052 моль ≈ 0.052 г

Теперь мы можем вычислить массовую долю примесей в техническом алюминии:

Массовая доля примесей (%) = (Масса примесей / Общая масса алюминия) * 100

Масса примесей = Масса алюминия в образце - Масса чистого алюминия

Масса примесей = 27 г - 0.052 г ≈ 26.948 г

Массовая доля примесей (%) = (26.948 г / 27 г) * 100 ≈ 99.81%

Итак, массовая доля примесей в техническом алюминии составляет примерно 99.81%.