Какова массовая доля хлорида алюминия в растворе, полученном при смешении 90 г 32%-го раствора сульфата меди (2

Cvetochek

48

Для начала, нам нужно выразить все данные в граммах.

Масса сульфата меди (2) в растворе: \(M_1 = 90\) г
Масса хлорида алюминия в растворе: \(M_2 = 150\) г
Масса осадка (нитрат бария) после реакции с сульфатом меди (2): \(m_1 = 34,95\) г
Масса осадка (едкий натр) после реакции с хлоридом алюминия: \(m_2 = 6,84\) г

Теперь перейдем к решению задачи.

1. Найдем количество вещества сульфата меди (2) в растворе, используя его молярную массу. Молярная масса сульфата меди (2) равна \(M_{\text{СuSO}_4} = 159,61 \, \text{г/моль}\).
Для этого воспользуемся формулой:
\[n_1 = \frac{M_1}{M_{\text{СuSO}_4}}\]
где \(n_1\) - количество вещества сульфата меди (2) в растворе.

Подставим известные значения:
\[n_1 = \frac{90}{159,61} = 0,5634 \, \text{моль}\]

2. Теперь найдем количество вещества бария, реагирующего с сульфатом меди (2). Согласно уравнению реакции, на 1 моль сульфата меди (2) приходится 1 моль нитрата бария. Таким образом, количество вещества бария равно количеству вещества сульфата меди (2):

\[n_3 = n_1 = 0,5634 \, \text{моль}\]

3. Теперь найдем массу бария, используя его молярную массу. Молярная масса бария равна \(M_{\text{Ba}} = 137,33 \, \text{г/моль}\). Для этого воспользуемся формулой:

\[m_3 = n_3 \cdot M_{\text{Ba}}\]

Подставим известные значения:
\[m_3 = 0,5634 \cdot 137,33 = 76,98 \, \text{г}\]

4. Вычислим количество хлорида алюминия в растворе, используя его молярную массу. Молярная масса хлорида алюминия равна 133,34 г/моль. Для этого воспользуемся формулой:

\[n_2 = \frac{M_2}{M_{\text{AlCl}_3}}\]

Подставим известные значения:
\[n_2 = \frac{150}{133,34} = 1,1255 \, \text{моль}\]

5. После реакции бария с нитратом бария образуется хлорид бария и осадок, состоящий из сульфата бария:

\[\text{Ba(NO}_3\text{)}_2 + \text{CuSO}_4 \to \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + \text{BaSO}_4\]

Из уравнения реакции видно, что на каждый моль бария приходится один моль осадка сульфата бария. Таким образом, количество вещества осадка сульфата бария равно количеству вещества бария:

\[n_4 = n_3 = 0,5634 \, \text{моль}\]

6. Теперь вычислим массу осадка сульфата бария, используя его молярную массу. Молярная масса сульфата бария равна 233,39 г/моль. Для этого воспользуемся формулой:

\[m_4 = n_4 \cdot M_{\text{BaSO}_4}\]

Подставим известные значения:
\[m_4 = 0,5634 \cdot 233,39 = 131,49 \, \text{г}\]

7. Теперь найдем массовую долю хлорида алюминия в растворе. Для этого составим уравнение:

\(\text{Общая масса раствора} = \text{Масса хлорида алюминия} + \text{Масса осадка сульфата бария}\)

\[M_2 + m_4 = \text{Массовая доля хлорида алюминия} \times \text{Общая масса раствора}\]

Раскроем скобки:

\[M_2 + m_4 = \text{Массовая доля хлорида алюминия} \times (M_2 + m_4)\]

Теперь найдем массовую долю хлорида алюминия:

\[\text{Массовая доля хлорида алюминия} = \frac{M_2 + m_4}{M_2 + m_4}\]

Так выходит, что массовая доля хлорида алюминия в растворе равна 1.

Таким образом, массовая доля хлорида алюминия в растворе равна 1.