Какова массовая доля соли во второй колбе после отделения осадка, если мы получили насыщенный раствор нитрата алюминия

Денис

21

Давайте пошагово решим данную задачу.

1. Найдем массу Al(NO3)3*12H2O, которую мы растворили в 250 г воды.
Массовая доля растворимости Al(NO3)3*12H2O при 25°C составляет 241 г Al(NO3)3*12H2O на 100 г воды.
Таким образом, масса растворимого Al(NO3)3*12H2O составит:
\[250 \, \text{г воды} \times \left(\frac{241 \, \text{г Al(NO3)3*12H2O}}{100 \, \text{г воды}}\right) = 602.5 \, \text{г Al(NO3)3*12H2O}\]

2. Разделим полученный раствор Al(NO3)3*12H2O на две части. Одну часть смешаем с раствором карбоната натрия, а другую с 400 г раствора аммиака.

3. На данном этапе происходит реакция между раствором Al(NO3)3*12H2O и карбонатом натрия:
Al(NO3)3 + 3Na2CO3 -> Al2(CO3)3 + 6NaNO3

В результате реакции образуется осадок Al2(CO3)3, который можно отделить от раствора.

Массовая доля соли во второй колбе (не содержащей осадок) будет равна:
\[\frac{\text{Масса NaNO3 во второй колбе}}{\text{Масса раствора во второй колбе}}\]

4. Найдем массу NaNO3 во второй колбе после отделения осадка.
Для этого вычтем массу Al2(CO3)3 осадка из общей массы раствора во второй колбе, которая равна 602.5 г:
\[602.5 \, \text{г} - \text{Масса Al2(CO3)3}\]

5. Определение массы Al2(CO3)3 осадка требует знания количества Al(NO3)3, которое реагировало с Na2CO3. Для этого нужно знать соотношение между Al(NO3)3 и Al2(CO3)3 в уравнении реакции.

В уравнении реакции между Al(NO3)3 и Na2CO3, можно увидеть, что каждый моль Al(NO3)3 соответствует двум молям Al2(CO3)3.

Таким образом, коэффициент пропорции составляет 1:2.

6. Найдем количество молей Al(NO3)3, используя молярную массу Al(NO3)3:
Молярная масса Al(NO3)3 = 213 г/моль
Количество молей Al(NO3)3 = \(\frac{602.5 \, \text{г}}{213 \, \text{г/моль}}\)

7. Зная количество молей Al(NO3)3, можно определить количество молей Al2(CO3)3, используя коэффициент пропорции из уравнения реакции.
Количество молей Al(NO3)3 = Количество молей Al2(CO3)3 * 1/2

8. Найдем массу Al2(CO3)3, используя количество молей Al2(CO3)3 и молярную массу Al2(CO3)3:
Молярная масса Al2(CO3)3 = 233 г/моль
Масса Al2(CO3)3 = Количество молей Al2(CO3)3 * 233 г/моль

9. Вычтем найденную массу Al2(CO3)3 из общей массы раствора во второй колбе (602.5 г), чтобы определить массу NaNO3 во второй колбе.

10. Наконец, рассчитаем массовую долю NaNO3 во второй колбе:
\[\frac{\text{Масса NaNO3 во второй колбе}}{\text{Масса раствора во второй колбе}} \times 100\% \]

Итак, для полного решения задачи необходимо знать массу Al2(CO3)3 осадка, которая будет образована при реакции Al(NO3)3 с Na2CO3. Однако, данная информация не предоставлена в условии задачи. Поэтому, без дополнительных данных, невозможно дать окончательный ответ на задачу.