При взаимодействии оксида алюминия, масса которого 23 г и доля примеси 10%, с азотной кислотой образовалась соль. Рассчитайте ее массу.
Для решения задачи нужно сначала определить массу чистого оксида алюминия, а затем использовать информацию о реакции с азотной кислотой.
Определение массы чистого оксида алюминия: Общая масса оксида алюминия = 23 г Доля примеси = 10%
Масса примесей = 23 г * 0,10 = 2,3 г Масса чистого Al₂O₃ = 23 г - 2,3 г = 20,7 г
Реакция оксида алюминия с азотной кислотой (HNO₃): Оксид алюминия реагирует с азотной кислотой, образуя нитрат алюминия (Al(NO₃)₃) и воду.
Уравнение реакции: \[ Al_2O_3 + 6 HNO_3 \rightarrow 2 Al(NO_3)_3 + 3 H_2O \]
Расчет массы нитрата алюминия: Чтобы найти массу образовавшейся соли (нитрата алюминия), сначала найдем количество молей оксида алюминия в 20,7 г:
Молярная масса Al₂O₃:
- Al (алюминий) = 27 г/моль, O (кислород) = 16 г/моль
- \( M(Al_2O_3) = 2 \times 27 + 3 \times 16 = 54 + 48 = 102 \) г/моль
Количество молей Al₂O₃: \[ n(Al_2O_3) = \frac{20,7 \text{ г}}{102 \text{ г/моль}} \approx 0,203 \text{ моль} \]
По уравнению реакции, 1 моль Al₂O₃ дает 2 моля Al(NO₃)₃: \[ n(Al(NO_3)_3) = 2 \times n(Al_2O_3) \approx 2 \times 0,203 \approx 0,406 \text{ моль} \]
Теперь найдем массу нитрата алюминия. Молярная масса Al(NO₃)₃:
- Al = 27 г/моль, N = 14 г/моль, O = 16 г/моль
- \( M(Al(NO_3)_3) = 27 + 3 \times (14 + 3 \times 16) = 27 + 3 \times (14 + 48) = 27 + 3 \times 62 = 27 + 186 = 213 \) г/моль
Теперь рассчитаем массу Al(NO₃)₃: \[ m(Al(NO_3)_3) = n(Al(NO_3)_3) \times M(Al(NO_3)_3 \approx 0,406 \text{ моль} \times 213 \text{ г/моль} \approx 86,618 \text{ г} \]
Таким образом, масса соли (нитрата алюминия), образующейся при реакции, составляет примерно 86,6 г.
