Question

Порошок алюминия массой 6,75 г подожгли на воздухе. Полученный твёрдый остаток обработали 200 г 20%-ного раствора соляной кислоты, при этом наблюдали выделение бесцветного газа. Зная, что объём выделившегося газа (н.у.) равен 5,04 л, рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе. Напишите массовую долю соли в конечном растворе в процентах с точностью до сотых.

Answer 1

Решение представлено во вложении

Answer 2

Давайте рассмотрим реакции, которые происходили в данной задаче.

1. Сначала порошок алюминия (Al) поджигается на воздухе и реагирует с кислородом (O2) по следующему уравнению:

2Al + 3O2 -> 2Al2O3

Молекулярная масса Al2O3 (оксида алюминия) равна приблизительно 101,96 г/моль.

Из мольной массы Al2O3 можно рассчитать мольную массу алюминия (Al), которая составляет примерно 26,98 г/моль.

2. После сгорания алюминия образуется оксид алюминия (Al2O3), который потом реагирует с соляной кислотой (HCl) по следующему уравнению:

2Al2O3 + 6HCl -> 3H2O + 2AlCl3

Теперь давайте рассчитаем, сколько молей AlCl3 образуется в реакции.

Из уравнения видно, что 2 моля Al2O3 дают 2 моля AlCl3. Поскольку алюминий реагирует полностью, масса Al2O3 равна массе алюминия.

Масса алюминия составляет 6,75 г, что соответствует примерно 0,25 моль Al.

Таким образом, образуется 0,25 моль AlCl3.

3. Теперь давайте рассчитаем массу AlCl3 в полученном растворе. Для этого умножим количество молей AlCl3 на его мольную массу.

Мольная масса AlCl3 равна приблизительно 133,34 г/моль.

Масса AlCl3 в растворе: 0,25 моль * 133,34 г/моль = 33,335 г.

4. Теперь найдем массовую долю AlCl3 в конечном растворе:

Массовая доля AlCl3 = (Масса AlCl3 / Масса конечного раствора) * 100%

Масса конечного раствора составляет 200 г + масса AlCl3 (33,335 г) = 233,335 г.

Массовая доля AlCl3 = (33,335 г / 233,335 г) * 100% ≈ 14,29%

Итак, массовая доля соли (AlCl3) в конечном растворе составляет около 14,29% с точностью до сотых.