Химия
8 класс
Вопрос
К 200 мл раствора нитрата алюминия с молярной концентрацией нитратионов 0,6 моль/л добавили 123,9 мл раствора гидроксида натрия с массовой долей щелочи 0,12 и плотностью 1,13 г/мл. Полученную смесь упарили и прокалили. Определите массовую долю кислорода как элемента в остатке после прокаливания.
Ответ
Результат взаимодействия нитрата алюминия (принимая во внимание амфотер-ность гидроксида алюминия) со щелочью, а, следовательно, реакции, проходящие при прокаливании образовавшейся смеси веществ зависит от молярного соотношения первых двух веществ.
Определяем количества исходных веществ:
ν[Al(NO3)3]=0,2⋅0,6=0,12моль.ν(NaOH)=123,9⋅1,13⋅0,1240=0,42моль.
Записываем последовательность химических реакций, проставляя в них соответствующие количества веществ:
Было: Прореагировало:0,12Al(NO3)30,12+0,423NaOH0,36 →стало: Al(OH)3↓0,12+ 3NaNO3↓0,36+ (NaOH)↓0,06 (1)
Было: Прореагировало:0,12Al(NO3)30,06+0,06NaOH0,06 →стало: Na[Al(OH)4]0,06+ (Al(OH)3)↓0,06 (2)
Было: Прореагировало:0,362NaNO30,36t∘→стало: 2NaNO20,36+ O2↑↓ (3)
Было: Прореагировало:0,06Na[Al(OH)4]0,06t∘→стало: NaAlO20,06+ 2H2O↑↓ (4)
Было: Прореагировало:0,062Al(OH)30,06t∘→стало: Al2O30,03+ 2H2O↑↓ (5)
Определяем массовую долю кислорода как элемента в остатке после прокаливания:
m(NaNO2)=0,36⋅69=24,84г.m(NaAlO2)=0,06⋅82=4,92г.m(Al2O3)=0,03⋅102=3,06г.
m(остаткапослепрокаливания)=24,84+4,92+3,06=32,82г.
ν(OвNaNO2)=0,36⋅2=0,72моль.
ν(OвNaAlO2)=0,06⋅2=0,12моль.
ν(OвAl2O3)=0,03⋅3=0,09моль.
ν(Oвостаткепослепрокаливания)=0,72+0,12+0,09=0,93моль.
ω(O)=0,93⋅1632,82=0,4534.
Ответ: ω(Oвостаткепослепрокаливания)=45,34 %.