Question

Чему равна массовая доля серной кислоты, если на нейтрализацию ее раствора массой 300 г. потребовалось 50 г. гидроксида алюминия?

Answer 1

Давайте рассмотрим химическое уравнение реакции нейтрализации между серной кислотой (H₂SO₄) и гидроксидом алюминия (Al(OH)₃):

\[ H₂SO₄ + 6NaOH \rightarrow 2Na₂SO₄ + 6H₂O \]

Согласно уравнению, на одну молекулу серной кислоты требуется 6 молекул гидроксида натрия для полной нейтрализации. Это соотношение можно использовать для определения количества молекул серной кислоты и гидроксида алюминия в реакции.

Давайте обозначим:

- \( m_1 \) - масса серной кислоты (в г), - \( m_2 \) - масса гидроксида алюминия (в г).

Тогда можно записать следующие соотношения:

1. Молярная масса \( H₂SO₄ = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \) г/моль. 2. Молярная масса \( Al(OH)₃ = 27 + 3 \times 1 + 3 \times 16 = 78 \) г/моль.

Теперь можно записать уравнение:

\[ \frac{m_1}{98} = \frac{m_2}{78} \]

Из условия задачи известно, что \( m_1 + m_2 = 300 \) г и \( m_2 = 50 \) г.

Теперь мы можем решить систему уравнений:

\[ \frac{m_1}{98} = \frac{50}{78} \]

Решая уравнение, найдем \( m_1 \):

\[ m_1 = \frac{98 \times 50}{78} \]

\[ m_1 \approx 62.82 \] г

Таким образом, массовая доля серной кислоты в растворе равна:

\[ \frac{m_1}{m_1 + m_2} \times 100\% = \frac{62.82}{62.82 + 50} \times 100\% \]

\[ \approx 55.66\% \]

Итак, массовая доля серной кислоты в растворе составляет примерно 55.66%.