Чтобы рассчитать массовую долю кислоты в растворе, следуем пошагово.
Шаг 1: Поймем задачу
Мы имеем алюминий (Al), который реагирует с раствором соляной кислоты (HCl). В результате реакции получается соль (в данном случае, хлорид алюминия, AlCl₃) и водород (H₂). Нам дано:
- Масса раствора HCl: 110 г
- Масса соли (AlCl₃), которая образовалась: 53,4 г
Шаг 2: Установим уравнение реакции
Уравнение реакции между алюминием и соляной кислотой:
[
2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl₃ + 3H₂
]
Шаг 3: Найдем массу кислоты
Мы знаем, что в процессе реакции часть массы раствора HCl идет на образование соли AlCl₃. Чтобы найти массу кислоты, сначала определим, сколько масса оставшейся части раствора (растворителем, например, вода).
Шаг 4: Найдем массу кислоты (HCl)
Для этого воспользуемся законом сохранения массы. Масса всего раствора до реакции равна массе реагентов.
Дано:
- Масса раствора (HCl) = 110 г
- Масса образовавшейся соли = 53,4 г
Из этой информации можем определить массу HCl, которая участвовала в реакции:
[
\text{Масса раствора} = \text{Масса HCl} + \text{Масса соли}
]
Отсюда, можно выразить массу HCl:
[
\text{Масса HCl} = \text{Масса раствора} - \text{Масса соли}
]
Подставляем значения:
[
\text{Масса HCl} = 110, г - 53.4, г = 56.6, г
]
Шаг 5: Рассчитаем массовую долю кислоты в растворе
Массовая доля (ω) компонента в растворе рассчитывается по формуле:
[
\omega = \left( \frac{m_{\text{компонента}}}{m_{\text{раствор}}} \right) \times 100%
]
где:
- ( m_{\text{компонента}} ) — масса кислоты (HCl),
- ( m_{\text{раствор}} ) — масса раствора.
Подставляем известные значения:
[
\omega = \left( \frac{56.6, г}{110, г} \right) \times 100%
]
Вычисляем:
[
\omega = 0.5154 \times 100% \approx 51.54%
]
Ответ
Массовая доля кислоты в растворе составляет примерно 51.54%.
