Чтобы решить эту задачу, давайте сначала разберемся с необходимыми данными и шагами.
Определим чистую массу оксида алюминия (Al₂O₃): Мы хотим получить 120 г чистого оксида алюминия.
Находим массу гидроксида алюминия (Al(OH)₃): Гидроксид алюминия разлагается при нагревании согласно реакции: \[ 2 \text{Al(OH)}_3 \rightarrow \text{Al}_2\text{O}_3 + 3 \text{H}_2\text{O} \] Из уравнения видно, что 2 моль Al(OH)₃ дают 1 моль Al₂O₃. То есть для получения 1 моль Al₂O₃ нужно 2 моль Al(OH)₃.
Находим молярные массы:
- Молярная масса Al₂O₃ = 2(26.98) + 3(16.00) = 53.96 + 48.00 = 101.96 г/моль.
- Молярная масса Al(OH)₃ = 26.98 + 3(1.01) + 3(16.00) = 26.98 + 3.03 + 48.00 = 78.01 г/моль.
Составим пропорцию для расчета: Из уравнения следует, что на 101.96 г Al₂O₃ нужно 2 моль Al(OH)₃, что составляет: \[ 2 \times 78.01 \text{ г} = 156.02 \text{ г Al(OH)}_3 \] Таким образом, для получения 120 г Al₂O₃ необходимо разложить: \[ \frac{156.02 \text{ г}}{101.96 \text{ г}} \times 120 \text{ г} \approx 184.58 \text{ г Al(OH)}_3. \]
Учитываем содержание примесей: У нас есть гидроксид, содержащий 12% инертных примесей, что означает, что только 88% массы является чистым гидроксидом.
Для нахождения необходимой массы гидроксида следует решить уравнение: \[ 88\% \times \text{Масса } Al(OH)_3 = 184.58 \text{ г}, \] или \[ 0.88 \times m = 184.58 \Rightarrow m = \frac{184.58}{0.88} \approx 209.52 \text{ г}. \]
Таким образом, необходимо разложить примерно 209.52 г гидроксида алюминия для получения 120 г чистого оксида алюминия, учитывая содержание инертных примесей.