Химия
8 класс
Вопрос
Для осаждения алюминия и хрома из водного раствора смеси нитратов потребовалось 1,68 л газообразного аммиака (условия нормальные). Выпавший осадок прокалили. Масса твердых продуктов прокаливания составила 1,53 г. Сколько граммов алюминия и хрома содержалось в нитратах?
Ответ
Обозначим соответственно через $x$ и $y$ количество молей атомов алюминия и хрома в смеси нитратов. При действии на эту смесь аммиаком согласно уравнениям реакций
$Al (NO_{3})_{3} + 3NH_{3} + 3H_{2}O = Al (OH)_{3} \downarrow + 3 NH_{4}NO_{3}$
$Cr (NO_{3})_{3} + 3NH_{3} + 3H_{2}O = Cr (OH)_{3} \downarrow + 3NH_{4}NO_{3}$.
образуется $x$ моль гидроксида алюминия и $y$ моль гидроксида хрома. На осаждение $x$ моль $Al (OH)_{3}$ и $y$ моль $Cr (OH)_{3}$ расходуется соответственно $67,2x$ л ($22,4 \cdot 3x$) и $67,2y$ л ($22,4 \cdot 3y$) аммиака. Общий объем аммиака равен:
$67,2x + 67,2y = 1,68$ (1)
При прокаливании гидроксиды разлагаются согласно уравнениям реакций:
$2Al (OH)_{3} = Al_{2}O_{3} + 3H_{2}O$,
$2Cr (OH)_{3} = Cr_{2}O_{3} + 3H_{2}O$.
Рассчитаем массу образовавшихся оксидов:
из 2 моль $Al (OH)_{3}$ образуется 102 г $Al_{2}O_{3}$
из $x$ моль $Al (OH)_{3}$ образуется $a$
$a = 51x$ г $Al_{2}O_{3}$
из 2 моль $Cr (OH)_{3}$ образуется 152 г $Cr_{2}O_{3}$
из $y$ моль $Cr (OH)_{3}$ образуется $b$ г $Cr_{2}O_{3}$
$b = 76y$ г $Cr_{2}O_{3}$;
Суммарная масса оксидов равна:
$51 x + 76y = 1,53$ (2)
Решая систему уравнений (1) и (2), находим: $x = 0,015$ моль атомов алюминия, $y = 0,01$ моль атомов хрома. Масса алюминия равна 0,405 г ($27 \cdot 0,015$), масса хрома - 0,52 г ($52 \cdot 0,01$).