Чтобы решить эту задачу, нам нужно рассмотреть реакцию между серной кислотой и оксидом алюминия. Начнем с определения количества серной кислоты в растворе.

Шаг 1: Определяем массу серной кислоты в растворе.

• У нас есть 200 г 10%-го раствора серной кислоты.
• 10% раствора означает, что на каждые 100 г раствора приходится 10 г серной кислоты.
• Таким образом, в 200 г раствора содержится: (200 г * 10%) = 20 г серной кислоты.

Шаг 2: Записываем уравнение реакции.

Реакция между серной кислотой (H2SO4) и оксидом алюминия (Al2O3) выглядит следующим образом:

Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O

Шаг 3: Определяем, сколько серной кислоты необходимо для реакции.

• По уравнению реакции видно, что на 1 моль Al2O3 необходимо 3 моля H2SO4.
• Молярная масса Al2O3 составляет 102 г/моль, следовательно, 40 г Al2O3 соответствует: (40 г / 102 г/моль) ≈ 0,392 моль.
• Для 0,392 моль Al2O3 потребуется: 3 * 0,392 моль ≈ 1,176 моль H2SO4.

Шаг 4: Переводим моли серной кислоты в граммы.

• Молярная масса H2SO4 составляет 98 г/моль.
• Следовательно, для 1,176 моль H2SO4 потребуется: 1,176 моль * 98 г/моль ≈ 115,248 г H2SO4.

Шаг 5: Сравниваем количество серной кислоты.

• У нас есть 20 г H2SO4, а для реакции требуется 115,248 г H2SO4.
• Это означает, что серной кислоты недостаточно для полной реакции с 40 г Al2O3.

Шаг 6: Находим, сколько воды образуется с учетом имеющегося количества H2SO4.

• Сначала определим, сколько моль H2SO4 у нас есть: (20 г / 98 г/моль) ≈ 0,204 моль H2SO4.
• Согласно уравнению реакции, на 3 моль H2SO4 образуется 3 моль H2O, следовательно, на 0,204 моль H2SO4 образуется: 0,204 моль H2O.

Шаг 7: Переводим моли воды в граммы.

• Молярная масса H2O составляет 18 г/моль.
• Таким образом, масса образовавшейся воды: 0,204 моль * 18 г/моль ≈ 3,672 г.

Ответ: Масса образовавшейся воды составляет примерно 3,67 г.