Похожие вопросы
2025-03-22 10:44:34
Какова масса смеси алюминия и его оксида, если содержание оксида в смеси составляет 30%, и известно, что при взаимодействии смеси с раствором калий гидрооксида выделилось 6,36 л водорода?
Какой объём раствора калий гидрооксид (с концентрацией 25% и плотностью 1,4 г/мл) необходим для полного превращения алюминия нитрата, содержащегося в 60 г раствора с массовой долей вещества 8%, в калий тетрагидроксоалюминат?
Химия 9 класс Химические реакции и стехиометрия
2025-07-22 01:35:17
Для решения задачи нам нужно рассмотреть два вопроса:
- Определение массы смеси алюминия и его оксида.
- Определение объема раствора калий гидрооксида для превращения алюминия нитрата в калий тетрагидроксоалюминат.
Часть 1: Определение массы смеси алюминия и его оксида
1. Начнем с реакции алюминия с калий гидрооксида, которая приводит к выделению водорода:
- 2Al + 2KOH + 6H2O → 2K[Al(OH)4] + 3H2
2. Известно, что выделилось 6,36 л водорода. Используя молярный объем газа (22,4 л/моль при нормальных условиях), найдем количество вещества водорода:
- Количество вещества H2 = 6,36 л / 22,4 л/моль = 0,284 моль
3. Согласно уравнению реакции, на 3 моль водорода приходится 2 моль алюминия. Найдем количество вещества алюминия:
- Количество вещества Al = (2/3) * 0,284 моль = 0,189 моль
4. Рассчитаем массу алюминия:
- Масса Al = 0,189 моль * 27 г/моль = 5,103 г
5. Если содержание оксида алюминия (Al2O3) в смеси составляет 30%, то содержание алюминия составляет 70%. Поэтому:
- Масса смеси = Масса Al / 0,7 = 5,103 г / 0,7 = 7,29 г
Часть 2: Определение объема раствора калий гидрооксида
1. Рассчитаем массу алюминия нитрата в растворе:
- Массовая доля Al(NO3)3 = 8%
- Масса Al(NO3)3 = 60 г * 0,08 = 4,8 г
2. Рассчитаем количество вещества алюминия нитрата:
- Молярная масса Al(NO3)3 = 27 + 3*(14 + 3*16) = 213 г/моль
- Количество вещества Al(NO3)3 = 4,8 г / 213 г/моль = 0,0225 моль
3. Реакция превращения алюминия нитрата в калий тетрагидроксоалюминат:
- Al(NO3)3 + 4KOH → K[Al(OH)4] + 3KNO3
4. Для полного превращения требуется 4 моль KOH на 1 моль Al(NO3)3:
- Количество вещества KOH = 4 * 0,0225 моль = 0,09 моль
5. Рассчитаем массу KOH:
- Молярная масса KOH = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль
- Масса KOH = 0,09 моль * 56 г/моль = 5,04 г
6. Определим объем раствора KOH с концентрацией 25% и плотностью 1,4 г/мл:
- Массовая доля KOH = 25% → масса KOH в 100 г раствора = 25 г
- Объем раствора = (масса раствора) / (плотность раствора) = (5,04 г / 0,25) / 1,4 г/мл = 14,4 мл
Итак, масса смеси алюминия и его оксида составляет 7,29 г, а для полного превращения алюминия нитрата необходимо 14,4 мл раствора калий гидрооксида.
