Вопрос: Оксид алюминия массой 10.2 г сплавили с карбонатом натрия массой 21.5 г. Весь сплав растворили в 250 мл хлороводородной кислоты плотностью 1,10 г/мл с массовой долей 20%. Рассчитайте массовую долю хлороводорода в полученном растворе.

Химия 11 класс Реакции с участием кислот и оснований оксид алюминия карбонат натрия хлороводородная кислота массовая доля раствор химия 11 класс расчет химическая реакция Плотность массовая доля хлороводорода Новый

Для решения задачи нам нужно выполнить несколько шагов:

1. Определить количество вещества оксида алюминия и карбоната натрия.

• Молярная масса Al2O3: 2*27 + 3*16 = 102 г/моль.
• Количество вещества Al2O3: 10.2 г / 102 г/моль = 0.1 моль.
• Молярная масса Na2CO3: 2*23 + 12 + 3*16 = 106 г/моль.
• Количество вещества Na2CO3: 21.5 г / 106 г/моль = 0.203 моль.

2. Определить количество вещества хлороводорода в растворе.

• Плотность раствора HCl: 1.10 г/мл.
• Масса раствора: 250 мл * 1.10 г/мл = 275 г.
• Массовая доля HCl: 20%.
• Масса HCl в растворе: 275 г * 0.20 = 55 г.
• Молярная масса HCl: 1 + 35.5 = 36.5 г/моль.
• Количество вещества HCl: 55 г / 36.5 г/моль = 1.507 моль.

3. Определить, сколько HCl прореагировало и сколько осталось.

• Реакция оксида алюминия с HCl: Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O.
• На 0.1 моль Al2O3 требуется 0.1 * 6 = 0.6 моль HCl.
• Реакция карбоната натрия с HCl: Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O.
• На 0.203 моль Na2CO3 требуется 0.203 * 2 = 0.406 моль HCl.
• Всего HCl прореагировало: 0.6 + 0.406 = 1.006 моль.
• Остаток HCl: 1.507 - 1.006 = 0.501 моль.
• Масса оставшегося HCl: 0.501 моль * 36.5 г/моль = 18.3 г.

4. Определить массу конечного раствора.

• Масса исходных веществ: 10.2 г (Al2O3) + 21.5 г (Na2CO3) + 275 г (раствор HCl) = 306.7 г.
• Масса выделившегося CO2: 0.203 моль * 44 г/моль = 8.932 г.
• Масса конечного раствора: 306.7 г - 8.932 г = 297.768 г.

5. Рассчитать массовую долю оставшегося HCl в конечном растворе.

• Массовая доля HCl = (масса оставшегося HCl / масса конечного раствора) * 100%.
• Массовая доля HCl = (18.3 г / 297.768 г) * 100% ≈ 6.14%.

Таким образом, массовая доля хлороводорода в полученном растворе составляет приблизительно 6.14%.