В 1 л раствора сульфата алюминия, приготовленного для очистки воды, содержится 2 мг алюминия. Вычислите, сколько граммов сульфата алюминия потребуется для приготовления 300 л…

Давайте решим задачу пошагово и подробно объясним каждый этап.

Дано:

• Объем раствора: 300 л
• Концентрация алюминия: 2 мг на 1 л раствора
• Нужно найти массу сульфата алюминия, необходимую для приготовления этого раствора.

Шаг 1. Вычислим общее количество алюминия в нужном растворе

Концентрация алюминия — 2 мг/л.
Объем — 300 л.

Общее количество алюминия: \[ M_{Al} = 2\, \text{мг/л} \times 300\, \text{л} = 600\, \text{мг} \]

Переведем миллиграммы в граммы: \[ 600\, \text{мг} = 0{,}6\, \text{г} \]

Шаг 2. Рассмотрим состав сульфата алюминия и его молярные соотношения

Формула сульфата алюминия — \(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\).

Молярные массы:

• \( M_{Al} \approx 26,98 \, \text{г/моль} \)
• \( M_{S} \approx 32,06 \, \text{г/моль} \)
• \( M_{O} \approx 16,00 \, \text{г/моль} \)

Молярная масса \(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\): \[ M_{Al_2(SO_4)_3} = 2 \times 26{,}98 + 3 \times (32{,}06 + 4 \times 16) \]

Рассчитаем: \[ = 2 \times 26,98 + 3 \times (32,06 + 64) = 53,96 + 3 \times 96,06 = 53,96 + 288,18 = 342,14\, \text{г/моль} \]

Количество алюминия в 1 моль сульфата: \[ 2\, \text{моль Al} \text{ на } 1\, \text{моль } \mathrm{Al_2(SO_4)_3} \] Масса алюминия в 1 моль: \[ 2 \times 26,98 = 53,96\, \text{г} \]

Шаг 3. Определим массу сульфата для данного количества алюминия

Масса алюминия в растворе — 0,6 г.

Массовая доля алюминия в сульфате: \[ \frac{53,96\, \text{г}}{342,14\, \text{г}} \approx 0,1576 \]

Это означает, что при полностью насыщенном растворе, чтобы получить 0,6 г алюминия, потребуется масса сульфата:

\[ m_{\mathrm{Al_2(SO_4)_3}} = \frac{0,6\, \text{г}}{0,1576} \approx 3,81\, \text{г} \]

Ответ:

Для приготовления 300 л раствора с концентрацией 2 мг алюминия на 1 л потребуется примерно 3,8 г сульфата алюминия (с точностью до десятых).

Если нужно, я могу подготовить более краткое изложение или помочь с другими задачами!