какую массу 10% раствора серной кислоты надо прилить к 70 г гидроксида алюминия
Для решения данной задачи найдем, сколько граммов (г) 10% раствора серной кислоты (H₂SO₄) необходимо для нейтрализации 70 г гидроксида алюминия (Al(OH)₃).
Шаг 1: Определение химической реакции
Гидроксид алюминия взаимодействует с серной кислотой по уравнению реакции:
\[ Al(OH)_3 + H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + H_2O \]
Из уравнения видно, что на 1 моль Al(OH)₃ требуется 1 моль H₂SO₄. Первым делом нужно определить, сколько вещества (молей) гидроксида алюминия у нас имеется.
Шаг 2: Рассчитать количество молей Al(OH)₃
Молярная масса гидроксида алюминия:
- Al = 27 г/моль
- O = 16 г/моль
- H = 1 г/моль
Молярная масса Al(OH)₃: \[ 27 + 3(16) + 3(1) = 27 + 48 + 3 = 78 \text{ г/моль} \]
Теперь определим количество молей Al(OH)₃ в 70 г:
\[ \text{Количество молей} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{70 \text{ г}}{78 \text{ г/моль}} \approx 0.897 \text{ моль} \]
Шаг 3: Определение необходимого количества H₂SO₄
Для нейтрализации 0.897 моль Al(OH)₃ нужно примерно столько же моль H₂SO₄, то есть 0.897 моль H₂SO₄.
Шаг 4: Молярная масса серной кислоты
Молярная масса H₂SO₄:
- H = 1 г/моль (2 атома)
- S = 32 г/моль
- O = 16 г/моль (4 атома)
Молярная масса H₂SO₄: \[ 2(1) + 32 + 4(16) = 2 + 32 + 64 = 98 \text{ г/моль} \]
Теперь, чтобы найти необходимую массу серной кислоты:
\[ \text{Масса H}_2\text{SO}_4 = \text{Количество молей} \times \text{Молярная масса} = 0.897 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} \approx 88.1 \text{ г} \]
Шаг 5: Расчет массы 10% раствора H₂SO₄
10% раствор означает, что в 100 г такого раствора 10 г серной кислоты. Тогда для нахождения массы раствора, содержащего 88.1 г H₂SO₄, можно использовать пропорцию:
\[ \text{Масса раствора} = \frac{\text{Масса H}_2\text{SO}_4}{0.1} = \frac{88.1 \text{ г}}{0.1} \approx 881 \text{ г} \]
Ответ
Для нейтрализации 70 г гидроксида алюминия необходимо добавить примерно 881 г 10% раствора серной кислоты.
