Сколько нитрата алюминия образуется при реакции 40,8 г оксида алюминия с избытком азотной кислоты?

Zvezdnaya_Noch

63

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо воспользоваться химическим уравнением реакции и применить метод стехиометрии.

Химическое уравнение реакции между оксидом алюминия (Al2O3) и азотной кислотой (HNO3) выглядит следующим образом:

\[ Al2O3 + 6HNO3 \rightarrow 2Al(NO3)3 + 3H2O \]

Из уравнения видно, что 1 моль Al2O3 соединяется с 6 молями HNO3, образуя 2 моля Al(NO3)3. Нам дано количество вещества оксида алюминия, которое составляет 40,8 г.

Чтобы найти количество образовавшегося нитрата алюминия (Al(NO3)3), сначала посчитаем количество молей оксида алюминия.

Молярная масса оксида алюминия (Al2O3) равна 101,96 г/моль. Следовательно, количество молей Al2O3 можно найти, разделив массу Al2O3 на его молярную массу:

\[ \text{Моль Al2O3} = \frac{\text{масса Al2O3}}{\text{молярная масса Al2O3}} \]
\[ \text{Моль Al2O3} = \frac{40,8\, \text{г}}{101,96\, \text{г/моль}} \approx 0,4\, \text{моль Al2O3} \]

Так как в химическом уравнении каждый моль Al2O3 соответствует образованию 2 молей Al(NO3)3, то количество молей Al(NO3)3 равно:

\[ \text{Моль Al(NO3)3} = 2 \times \text{Моль Al2O3} = 2 \times 0,4\, \text{моль Al(NO3)3} = 0,8\, \text{моль Al(NO3)3} \]

Наконец, чтобы найти массу Al(NO3)3, используем молярную массу Al(NO3)3.

Молярная масса Al(NO3)3 равна 213,99 г/моль. Следовательно, массу Al(NO3)3 можно найти, умножив его количество молей на молярную массу:

\[ \text{Масса Al(NO3)3} = \text{Моль Al(NO3)3} \times \text{Молярная масса Al(NO3)3} \]
\[ \text{Масса Al(NO3)3} = 0,8\, \text{моль} \times 213,99\, \text{г/моль} \approx 171,2\, \text{г Al(NO3)3} \]

Таким образом, при реакции 40,8 г оксида алюминия с избытком азотной кислоты образуется примерно 171,2 г нитрата алюминия (Al(NO3)3).