решить
Задача: Определить массу гидроксида алюминия, полученного при взаимодействии 21,3 г нитрата алюминия и 50 г 40%-ного раствора гидроксида натрия.
Для решения задачи нужно выполнить следующие шаги:
Шаг 1. Записать уравнение реакции
Реакция взаимодействия нитрата алюминия и гидроксида натрия: \[ \text{Al(NO}_3)_3 + 3 \text{NaOH} \rightarrow \text{Al(OH)}_3 + 3 \text{NaNO}_3 \]
Шаг 2. Определить мольные соотношения из уравнения
Из уравнения видно, что 1 моль нитрата алюминия реагирует с 3 молью гидроксида натрия, и в результате образуется 1 моль гидроксида алюминия.
Шаг 3. Найти количество вещества нитрата алюминия
Молярная масса нитрата алюминия (\(\text{Al(NO}_3)_3\)): \[ \text{Al} = 27 \, \text{г/моль} \] \[ \text{N} = 14 \, \text{г/моль} \] \[ \text{O} = 16 \, \text{г/моль} \] \[ \text{Молярная масса} = 27 + 3 \times (14 + 3 \times 16) = 27 + 3 \times (14 + 48) = 27 + 3 \times 62 = 27 + 186 = 213\, \text{г/моль} \] Количество вещества нитрата алюминия: \[ n_{\text{Al(NO}_3)_3} = \frac{21,3\, \text{г}}{213\, \text{г/моль}} \approx 0,1\, \text{моль} \]
Шаг 4. Найти количество гидроксида натрия
Молярная масса гидроксида натрия (\(\text{NaOH}\)): \[ \text{Na} = 23\, \text{г/моль} \] \[ \text{O} = 16\, \text{г/моль} \] \[ \text{H} = 1\, \text{г/моль} \] Итог: \[ \text{Молярная масса} = 23 + 16 + 1 = 40\, \text{г/моль} \] Объем раствора гидроксида натрия: \[ 50\, \text{г} \times 0,4 = 20\, \text{г} \text{ (так как раствор 40%)} \] Количество вещества гидроксида натрия: \[ n_{\text{NaOH}} = \frac{20\, \text{г}}{40\, \text{г/моль}} = 0,5\, \text{моль} \]
Шаг 5. Проверить, достаточно ли гидроксида натрия для реакции
Из уравнения реакции на 0,1 моль нитрата алюминия нужно 0,3 моль NaOH. А у нас есть 0,5 моль NaOH, значит хватает.
Шаг 6. Определить массу гидроксида алюминия
Из уравнения реакции: \[ 1\, \text{моль Al(OH)}_3 \ образуется из 1 моль нитрата алюминия, то есть 0,1 моль. Молярная масса гидроксида алюминия (\(\text{Al(OH)}_3\)): \[ \text{Al} = 27\, \text{г/моль} \] \[ 3 \times (\text{O} + \text{H}) = 3 \times (16 + 1) = 3 \times 17 = 51\, \text{г/моль} \] Итого: \[ \text{Молярная масса} = 27 + 51 = 78\, \text{г/моль} \] Масса гидроксида алюминия: \[ m_{\text{Al(OH)}_3} = 0,1 \times 78 = 7,8\, \text{г} \]
Итог:
Масса гидроксида алюминия, полученного в реакции, составляет примерно 7,8 грамм.
