Question

К карбиду аллюминия добавили 400мл воды . При этом выделился газ 13,44 л (н.у) . К полученной смеси прилили 160 г 30% раствора гидроксида натрия ,определить массовые доли всех веществ в полученном растворе

Answer 1

Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4↑
Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]
Определим  количество вещества метана n(CH4)=13,44/22,4=0,6моль, определим количество вещества гидроксида алюминия n(Al(OH)3)=4x0,6/3=0,8моль
вычислим количество вещества воды вступившей в реакцию n(H2O)=0,2x12=2,4 моль или масса воды m(H2O)=2,4x(2+16)=43,2г масса оставшейся воды ( поскольку плотность воды равна 1, 400мл=400г)
m(H2O)=400-43,2= 356,8г
Рассчитаем массу гидроксида натрия m(NaOH)=160x0,3=4,8г или количество вещества n=4,8/23+1+16=0,02моль, а воды 160-4,8=155,2г
Согласно уравнения количество вещества NaOH, вступившего в реакцию равно количеству вещества гидроксида алюминия  n(Al(OH)3=0,02 моль, тогда в растворе останется 0,8-0,02=0,78 моль или масса m(Al(OH)3)=0,78x(27+3+48)=60,84г
Наконец ,рассчитаем массу полученного вещества, согласно уравнения ,его количество вещества n=0,02моль или масса m(Na[Al(OH)4]=0,02x(23+27+64+4)=2,36г соберём воду m(H2O)=356,8+155,2=512г
ω(Al(OH)3)=60,84/60,84+512+2,36=0,1057 или 10,57%
ω(Na[Al(OH)4]=2,36/60,84+512+2,36=0,0041 или 0,4%

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать метод растворов. Давайте начнем с расчета массовой доли каждого вещества в полученном растворе.

1. Карбид алюминия (Al4C3) + вода (H2O) -> гидроксид алюминия (Al(OH)3) + метан (CH4)

Сначала найдем количество вещества карбида алюминия, которое реагировало с водой. Для этого воспользуемся уравнением реакции и законом Гей-Люссака:

2Al4C3 + 12H2O -> 4Al(OH)3 + 12CH4

По закону Гей-Люссака, объемы реагирующих газов пропорциональны их коэффициентам в уравнении реакции. Таким образом, 13,44 л газа (н.у) соответствует 2 молям газа. Теперь мы можем найти количество вещества карбида алюминия:

n(Al4C3) = (2 моль * молярная масса Al4C3) / 2

2. Полученный раствор гидроксида натрия (NaOH) содержит 30% раствора. Это означает, что в 100 г раствора содержится 30 г NaOH. Масса добавленного раствора NaOH составляет 160 г, поэтому масса NaOH в добавленном растворе равна 0,3 * 160 г.

Теперь мы можем рассчитать массовые доли всех веществ в полученном растворе:

1. Масса карбида алюминия: m(Al4C3) = n(Al4C3) * молярная масса Al4C3

2. Масса гидроксида натрия: m(NaOH) = 0,3 * 160 г

3. Масса воды: m(H2O) = 400 мл * плотность воды

4. Общая масса полученного раствора: m(общая) = m(Al4C3) + m(NaOH) + m(H2O)

Теперь мы можем рассчитать массовые доли каждого вещества в полученном растворе:

- Массовая доля карбида алюминия: m(Al4C3) / m(общая) * 100%

- Массовая доля гидроксида натрия: m(NaOH) / m(общая) * 100%

- Массовая доля воды: m(H2O) / m(общая) * 100%

Эти расчеты позволят нам определить массовые доли всех веществ в полученном растворе.