Какова массовая доля алюминия (Al) в смеси, если для полного растворения алюминия и цинка (Zn) общей массой 16,7 г использовался 120 см³ раствора серной кислоты (H2SO4) с плотностью 1,14 г/см³ и массовой долей 20%?

Химия 9 класс Массовая доля вещества в растворе массовая доля алюминия растворение алюминия и цинка серная кислота химия 9 класс плотность раствора расчет массовой доли Новый

Чтобы найти массовую долю алюминия (Al) в смеси, сначала необходимо определить, сколько серной кислоты (H2SO4) использовалось, а затем использовать эту информацию для расчета массы алюминия и цинка в смеси.

1. Определим массу раствора серной кислоты:
   • Объем раствора = 120 см³
   • Плотность раствора = 1,14 г/см³
   • Масса раствора (m) = объем × плотность = 120 см³ × 1,14 г/см³ = 136,8 г
2. Теперь найдем массу серной кислоты (H2SO4) в растворе:
   • Массовая доля H2SO4 = 20%
   • Масса H2SO4 = масса раствора × массовая доля = 136,8 г × 0,20 = 27,36 г
3. Теперь найдем количество вещества H2SO4:
   • Молярная масса H2SO4 = 2(1) + 32 + 4(16) = 98 г/моль
   • Количество вещества H2SO4 (n) = масса / молярная масса = 27,36 г / 98 г/моль ≈ 0,278 моль
4. По уравнению реакции, определим, сколько алюминия (Al) реагирует с серной кислотой:
   • Уравнение реакции: 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
   • Из уравнения видно, что 2 моль Al реагируют с 3 моль H2SO4.
   • Следовательно, для 0,278 моль H2SO4 нужно: (2/3) * 0,278 моль Al ≈ 0,185 моль Al.
5. Теперь найдем массу алюминия:
   • Молярная масса Al ≈ 27 г/моль
   • Масса Al = количество вещества × молярная масса = 0,185 моль × 27 г/моль ≈ 4,995 г.
6. Теперь определим массу цинка (Zn) в смеси:
   • Общая масса смеси = 16,7 г
   • Масса Zn = общая масса - масса Al = 16,7 г - 4,995 г ≈ 11,705 г.
7. Теперь найдем массовую долю алюминия в смеси:
   • Массовая доля Al = (масса Al / общая масса смеси) × 100% = (4,995 г / 16,7 г) × 100% ≈ 29,94%

Ответ: Массовая доля алюминия в смеси составляет примерно 29,94%.