Какова масса соли, сформировавшейся после реакции, при добавлении избытка оксида алюминия к раствору массой 29,4
Какова масса соли, сформировавшейся после реакции, при добавлении избытка оксида алюминия к раствору массой 29,4 г с массовой долей серной кислоты 10%?
Светлый_Ангел 8
Хорошо, давайте решим эту задачу шаг за шагом.1. Начнем с записи уравнения реакции:
\[Al_2O_3 + 3H_2SO_4 \to Al_2(SO_4)_3 + 3H_2O\]
В этой реакции оксид алюминия (Al2O3) реагирует с серной кислотой (H2SO4), образуя сульфат алюминия (Al2(SO4)3) и воду (H2O).
2. Найдем количество вещества оксида алюминия (Al2O3), добавленного к раствору. Для этого воспользуемся формулой:
\[n = \frac{m}{M}\]
где \(n\) - количество вещества (в молях), \(m\) - масса (в граммах), \(M\) - молярная масса (в г/моль).
Молярная масса оксида алюминия (Al2O3) равна 101,96 г/моль. Подставим данную информацию в формулу:
\[n_{Al_2O_3} = \frac{29,4}{101,96}\]
После вычислений получаем:
\[n_{Al_2O_3} \approx 0,288 \, \text{моль}\]
3. Так как оксид алюминия добавлен в избытке, для полной реакции требуется 3 моль серной кислоты на 1 моль оксида алюминия.
Поэтому количество вещества серной кислоты (H2SO4) равно:
\[n_{H_2SO_4} = 3 \times n_{Al_2O_3} = 3 \times 0,288\]
После вычислений получаем:
\[n_{H_2SO_4} \approx 0,864 \, \text{моль}\]
4. Теперь найдем массу серной кислоты (H2SO4) в растворе. Для этого воспользуемся формулой:
\[m = n \times M\]
где \(m\) - масса (в граммах), \(n\) - количество вещества (в молях), \(M\) - молярная масса (в г/моль).
Молярная масса серной кислоты (H2SO4) равна 98,09 г/моль. Подставим данную информацию в формулу:
\[m_{H_2SO_4} = n_{H_2SO_4} \times M_{H_2SO_4}\]
\[m_{H_2SO_4} = 0,864 \times 98,09\]
После вычислений получаем:
\[m_{H_2SO_4} \approx 84,76 \, \text{г}\]
5. Так как в задаче указана массовая доля серной кислоты, найдем массу раствора с серной кислотой:
Массовая доля серной кислоты равна:
\[c_{H_2SO_4} = \frac{m_{H_2SO_4}}{m_{\text{раствора}}} \times 100\]
Мы знаем массу раствора, равную 29,4 г, и массу серной кислоты, равную 84,76 г. Подставим эти значения в формулу:
\[10\% = \frac{84,76}{m_{\text{раствора}}} \times 100\]
Решим это уравнение относительно \(m_{\text{раствора}}\):
\[m_{\text{раствора}} = \frac{84,76}{10\%}\]
После вычислений получаем:
\[m_{\text{раствора}} \approx 847,6 \, \text{г}\]
6. Итак, масса соли, сформировавшейся после реакции, равна разнице между массой раствора и массой серной кислоты:
\[m_{\text{соли}} = m_{\text{раствора}} - m_{H_2SO_4}\]
\[m_{\text{соли}} = 847,6 - 84,76\]
После вычислений получаем:
\[m_{\text{соли}} \approx 762,8 \, \text{г}\]
Таким образом, масса соли, сформировавшейся после реакции, равна примерно 762,8 г.