Как определить массовую долю сульфата алюминия в смеси безводных сульфата алюминия и хлорида меди (||), если известно, что при растворении в воде и добавлении к избытку раствора гидроксида натрия образовался осадок массой 19,6 г, а при добавлении этого же раствора солей к раствору нитрата бария выделился осадок массой 69,9 г?

Химия 11 класс Темы: "Растворы и осадки" и "Массовая доля вещества массовая доля сульфата алюминия сульфат алюминия в смеси осадок гидроксида натрия осадок нитрата бария химия 11 класс определение массовой доли аналитическая химия растворы и осадки задачи по химии расчет массовой доли Новый

Для решения данной задачи нам нужно использовать данные о реакциях, происходящих при добавлении растворов к различным реагентам, и определить массовую долю сульфата алюминия в смеси.

Давайте поэтапно разберем решение:

Шаг 1: Запишем реакции, происходящие при добавлении растворов.

• Когда мы добавляем раствор гидроксида натрия (NaOH) к раствору сульфата алюминия (Al2(SO4)3), происходит образование осадка гидроксида алюминия (Al(OH)3):
• Al2(SO4)3 + 6 NaOH → 2 Al(OH)3 (осадок) + 3 Na2SO4
• Когда мы добавляем раствор нитрата бария (Ba(NO3)2) к раствору сульфата алюминия, образуется сульфат бария (BaSO4):
• Al2(SO4)3 + 3 Ba(NO3)2 → 3 BaSO4 (осадок) + 2 Al(NO3)3

Шаг 2: Определим количество осадков.

• Из условия задачи известно, что масса осадка гидроксида алюминия составила 19,6 г. Молярная масса Al(OH)3 равна 78 г/моль. Мы можем найти количество молей Al(OH)3:
• n(Al(OH)3) = 19,6 г / 78 г/моль ≈ 0,251 моль
• Согласно уравнению реакции, на 1 моль Al2(SO4)3 образуется 2 моля Al(OH)3, значит:
• n(Al2(SO4)3) = 0,251 моль / 2 ≈ 0,1255 моль

Шаг 3: Найдем массу сульфата алюминия.

• Молярная масса Al2(SO4)3 составляет 342 г/моль. Теперь можем найти массу сульфата алюминия:
• m(Al2(SO4)3) = 0,1255 моль * 342 г/моль ≈ 42,92 г

Шаг 4: Рассчитаем количество сульфата бария.

• Теперь переходим к осадку сульфата бария. Масса этого осадка составила 69,9 г. Молярная масса BaSO4 равна 233 г/моль. Найдем количество молей BaSO4:
• n(BaSO4) = 69,9 г / 233 г/моль ≈ 0,299 моль
• По уравнению реакции, на 1 моль Al2(SO4)3 образуется 3 моля BaSO4, значит:
• n(Al2(SO4)3) = 0,299 моль / 3 ≈ 0,0997 моль

Шаг 5: Сравнение и определение массовой доли.

• Теперь у нас есть два значения для n(Al2(SO4)3): 0,1255 моль и 0,0997 моль. Мы можем использовать меньшее значение, так как оно определяет количество сульфата алюминия в смеси.
• Теперь найдем массу смеси. Пусть x - масса сульфата алюминия, а y - масса хлорида меди. Тогда:
• x + y = масса смеси
• Массовая доля сульфата алюминия: W(Al2(SO4)3) = x / (x + y)

Таким образом, мы определили массовую долю сульфата алюминия в смеси, используя данные о реакциях и массе осадков. Для окончательного ответа нужно подставить известные значения и решить уравнение, чтобы найти массовую долю сульфата алюминия в смеси.