Для решения задачи о том, сколько массы осадка образуется, когда к избытку раствора хлорида алюминия добавляют раствор гидроксида калия, давайте разберем весь процесс пошагово.
Шаг 1: Применение уравнения реакции
Сначала определим, какие реакции происходят. Хлорид алюминия (AlCl₃) будет реагировать с гидроксидом калия (KOH). Реакция выглядит так:
\[ \text{AlCl}_3 + 3 \text{KOH} \rightarrow \text{Al(OH)}_3 \downarrow + 3 \text{KCl} \]
Здесь алюмогидрат (Al(OH)₃) является осадком.
Шаг 2: Вычислим массу гидроксида калия в растворе
У нас есть 16,8 г раствора с массовой долей гидроксида калия 10%. Это значит, что масса KOH в растворе:
\[ m_{\text{KOH}} = \text{масса раствора} \times \left( \frac{\text{массовая доля KOH}}{100} \right) = 16,8 \, \text{г} \times \left( \frac{10}{100} \right) = 1,68 \, \text{г} \]
Шаг 3: Вычислим количество KOH в молях
Теперь найдем количество молей KOH. Для этого нужно знать молярную массу KOH:
- \( K = 39 \, \text{г/моль} \)
- \( O = 16 \, \text{г/моль} \)
- \( H = 1 \, \text{г/моль} \)
Считаем молярную массу KOH:
\[ M_{\text{KOH}} = 39 + 16 + 1 = 56 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем найти количество молей KOH:
\[ n_{\text{KOH}} = \frac{m_{\text{KOH}}}{M_{\text{KOH}}} = \frac{1,68 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} \approx 0,030 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Находим количество моль Al(OH)₃
Согласно уравнению реакции, на 1 моль Al(OH)₃ требуются 3 моля KOH. Значит, количество моль Al(OH)₃, которое может образоваться из 0,030 моль KOH:
\[ n_{\text{Al(OH)}_3} = \frac{n_{\text{KOH}}}{3} = \frac{0,030}{3} \approx 0,010 \, \text{моль} \]
Шаг 5: Вычислим массу осадка Al(OH)₃
Теперь определим массу осадка Al(OH)₃. Сначала найдем молярную массу Al(OH)₃:
- \( Al = 27 \, \text{г/моль} \)
- \( O = 16 \, \text{г/моль} \times 3 = 48 \, \text{г/моль} \)
- \( H = 1 \, \text{г/моль} \times 3 = 3 \, \text{г/моль} \)
Считаем молярную массу Al(OH)₃:
\[ M_{\text{Al(OH)}_3} = 27 + 48 + 3 = 78 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем массу осадка Al(OH)₃:
\[ m_{\text{Al(OH)}_3} = n_{\text{Al(OH)}_3} \times M_{\text{Al(OH)}_3} = 0,010 \, \text{моль} \times 78 \, \text{г/моль} \approx 0,78 \, \text{г} \]
Ответ
Масса выпавшего осадка Al(OH)₃ составляет примерно 0,78 г.