Как можно найти массовые доли порошка алюминия и его нитрата в смеси массой 85.8 г, если после прокаливания на воздухе мы получили твердый остаток массой 91.8 г? Пожалуйста, объясните подробно, как решить эту задачу.

Химия 11 класс Стехиометрия химических реакций массовые доли алюминия массовые доли нитрата химия 11 класс задача по химии прокаливание алюминия анализ смеси расчет массовых долей твёрдый остаток химические реакции химические вычисления Новый

Для решения данной задачи нам необходимо понять, что происходит с алюминием и его нитратом при прокаливании. В процессе нагревания алюминий реагирует с нитратом, и в результате реакции образуются оксид алюминия, оксид азота и кислород.

Сначала давайте запишем уравнение реакции. Нитрат алюминия можно представить как Al(NO3)3. При прокаливании он разлагается, и у нас получится:

2 Al(NO3)3 → Al2O3 + 6 NO2 + 3 O2

Теперь, чтобы решить задачу, нам нужно определить, какие массы алюминия и нитрата алюминия были в исходной смеси.

Шаг 1: Определим изменение массы

• Исходная масса смеси: 85.8 г.
• Масса остатка после прокаливания: 91.8 г.
• Изменение массы: 91.8 г - 85.8 г = 6 г.

Это изменение массы указывает на то, что в процессе реакции произошло увеличение массы, что может быть связано с тем, что в результате реакции образуются новые вещества, которые добавляют массу к остатку.

Шаг 2: Определим, какие вещества образуются

Так как у нас есть оксид алюминия, его масса будет составлять:

Молярная масса Al2O3 = 2 * 27 (молярная масса Al) + 3 * 16 (молярная масса O) = 54 + 48 = 102 г/моль.

Шаг 3: Найдем количество оксида алюминия, образовавшегося в результате реакции

Теперь мы можем использовать изменение массы для определения количества оксида алюминия:

Обозначим массу алюминия в смеси как m(Al), а массу нитрата алюминия как m(Al(NO3)3).

Согласно уравнению реакции, мы можем записать, что:

• m(Al) + m(Al(NO3)3) = 85.8 г (исходная масса смеси)
• m(Al2O3) = 91.8 г (остаток после прокаливания)

Теперь, чтобы найти массовые доли, нам нужно выразить массы через одну переменную. Например, можем выразить массу нитрата алюминия через массу алюминия:

m(Al(NO3)3) = 85.8 г - m(Al).

Шаг 4: Подставим в уравнение

Теперь подставим это выражение в уравнение для массы оксида алюминия, учитывая, что при разложении нитрата алюминия и алюминия образуется оксид алюминия:

m(Al2O3) = (m(Al) / 2) * 102 г/моль + (m(Al(NO3)3) / 2) * 102 г/моль.

Теперь мы можем решить эту систему уравнений, чтобы найти массы алюминия и нитрата алюминия.

Шаг 5: Найдем массовые доли

После нахождения m(Al) и m(Al(NO3)3) мы можем легко найти массовые доли:

• Массовая доля алюминия = m(Al) / 85.8 г.
• Массовая доля нитрата алюминия = m(Al(NO3)3) / 85.8 г.

Таким образом, мы можем найти массовые доли порошка алюминия и его нитрата в смеси, используя данные о массе остатка после прокаливания и исходной массе смеси.