Question

Даю 20 баллов. Нужна помощь, ответ не сходиться. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном при смешении 1,35 г алюминиевого порошка и 200 мл 10%-ного раствора серной кислоты (плотность 1.05 г/мл). Ответ приведите в процентах и округлите до сотых. (Ответ: 4,05)

Answer 1

m(p-pa H2SO4) =

Дано:

m(Al)=1,35 г

V(p-pa H2SO4) = 200 мл

ω(H2SO4) = 10% или 0,1

ρ = 1,05 г/мл

Найти:

ω(Al2SO4)3)-?

Решение.

M(Al)=27 г/моль

n(Al) = m/M = 1,35 г/27 г/моль = 0,05 моль

m(p-pa H2SO4) = V(p-pa H2SO4)*ρ = 200 мл*1,05 г/мл = 210 г

m(H2SO4) =  m(p-pa H2SO4)*ω(H2SO4) = 210 г*0,1 = 21 г

M(H2SO4) = 98 г/моль

n(H2SO4) = 21 г/98 г/моль = 0,214 моль

2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2

Из УХР следует, что n(Al):n(H2SO4)=2:3=1:1.5, по данным расчетам из условия задачи n(Al):n(H2SO4)= 0,05:0,214 = 1:4,28, то есть серная кислота взята в избытке, из УХР следует, что n(Al2(SO4)3=0,5n(Al);

n(Al2(SO4)3) = 0,5*0,05 моль = 0,025 моль

M(Al2(SO4)3) = 342 г/моль

m(Al2(SO4)3 = n*M = 0,025 моль*342 г/моль = 8,55 г

Из УХР видим, что масса раствора уменьшится на массу выделившегося водорода, n(H2) = 1,5n(Al)

n(H2) = 1,5*0,05 =  0,075 моль

М(Н2) = 2 г/моль

m(H2) = n*M = 0,075 моль*2 г/моль = 0,15 г

m(p-pa) = 210 г -0,15 г = 209,85 г

ω(Al2(SO4)3 = m(Al2(SO4)3)/m(p-pa)*100% = 8.55 г/209,85 г*100% = 4,07%

Ответ: 4,07%

Answer 2

Для вычисления массовой доли соли в растворе, полученном при смешении алюминиевого порошка и серной кислоты, нам нужно учесть количество соли, которое образуется при реакции между алюминиевым порошком и серной кислотой, а также общий объем раствора. Давайте разберемся:

1. Масса алюминиевого порошка: 1,35 г.
2. Объем 10%-ного раствора серной кислоты: 200 мл = 0,2 л.
3. Плотность раствора серной кислоты: 1,05 г/мл.

Сначала найдем массу серной кислоты в 10%-ном растворе:

Масса серной кислоты = Объем × Плотность = 0,2 л × 1,05 г/мл = 0,21 г.

Теперь мы знаем, что масса серной кислоты составляет 0,21 г. При реакции алюминия с серной кислотой образуется соль алюминия и высвобождается водород. Реакция можно записать следующим образом:

2 Al + 6 H2SO4 -> 2 Al2(SO4)3 + 6 H2↑

Из уравнения видно, что для каждых 2 моль алюминия образуется 2 моль соли алюминия (Al2(SO4)3). Молярная масса соли алюминия (Al2(SO4)3) составляет примерно 342,15 г/моль.

Теперь найдем количество молей алюминия:

Масса алюминия / Молярная масса алюминия = 1,35 г / 26,98 г/моль ≈ 0,05 моль алюминия.

Из уравнения реакции видно, что количество молей соли алюминия также равно 0,05 моль.

Теперь найдем массу соли алюминия:

Масса соли алюминия = Количество молей × Молярная масса = 0,05 моль × 342,15 г/моль ≈ 17,11 г.

Теперь мы знаем массу соли алюминия в растворе - 17,11 г.

Наконец, вычислим массовую долю соли в растворе:

Массовая доля соли = (Масса соли / Общая масса раствора) × 100%

Общая масса раствора состоит из массы соли и массы серной кислоты:

Общая масса раствора = Масса соли + Масса серной кислоты = 17,11 г + 0,21 г = 17,32 г.

Теперь вычислим массовую долю соли:

Массовая доля соли = (17,11 г / 17,32 г) × 100% ≈ 98,78%.

Ответ округляем до сотых:

Массовая доля соли ≈ 98,78%.