Химия

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:

$\nu [Al(NO_{3})_{3}] = 0,2 \cdot 0,6 = 0,12 моль. \nu (NaOH) = \frac{123,9 \cdot 1,13 \cdot 0,12}{40} = 0,42 моль$.

Записываем последовательность химических реакций, проставляя в них соответствующие количества веществ:

$\begin{matrix} Было: \\ ~ \\ Прореагировало: \end{matrix} \begin{matrix} 0,12 \\ Al(NO_{3} )_{3} \\ 0,12 \end{matrix} + \begin{matrix} 0,42 \\ 3NaOH \\ 0,36 \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ \rightarrow \\ стало: \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ Al(OH)_{3} \downarrow \\ 0,12 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\3NaNO_{3} \downarrow \\ 0,36 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ (NaOH) \downarrow \\ 0,06 \end{matrix}$ (1)

$\begin{matrix} Было: \\ ~ \\ Прореагировало: \end{matrix} \begin{matrix} 0,12 \\ Al(NO_{3} )_{3} \\ 0,06 \end{matrix} + \begin{matrix} 0,06 \\ NaOH \\ 0,06 \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ \rightarrow \\ стало: \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ Na[Al(OH)_{4}] \\ 0,06 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ (Al(OH)_{3}) \downarrow \\ 0,06 \end{matrix} $ (2)

$\begin{matrix} Было: \\ ~ \\ Прореагировало: \end{matrix} \begin{matrix} 0,36 \\ 2NaNO_{3} \\ 0,36 \end{matrix} \begin{matrix} t^{ \circ } \\ \rightarrow \\ стало: \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ 2NaNO_{2} \\ 0,36 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ O_{2} \uparrow \downarrow \\ ~ \end{matrix} $ (3)

$\begin{matrix} Было: \\ ~ \\ Прореагировало: \end{matrix} \begin{matrix} 0,06 \\ Na[Al(OH)_{4}] \\ 0,06 \end{matrix} \begin{matrix} t^{ \circ } \\ \rightarrow \\ стало: \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ NaAlO_{2} \\ 0,06 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ 2H_{2}O \uparrow \downarrow \\ ~ \end{matrix} $ (4)

$\begin{matrix} Было: \\ ~ \\ Прореагировало: \end{matrix} \begin{matrix} 0,06 \\ 2Al(OH)_{3} \\ 0,06 \end{matrix} \begin{matrix} t^{ \circ } \\ \rightarrow \\ стало: \end{matrix} \begin{matrix} ~ \\ Al_{2}O_{3} \\ 0,03 \end{matrix} + \begin{matrix} ~ \\ 2H_{2}O \uparrow \downarrow \\ ~ \end{matrix} $ (5)

Определяем массовую долю кислорода как элемента в остатке после прокаливания:

$m(NaNO_{2}) = 0,36 \cdot 69 = 24,84 г. m(NaAlO_{2}) = 0,06 \cdot 82 = 4,92 г. m(Al_{2}O_{3}) = 0,03 \cdot 102 = 3,06 г$.
$m(остатка \: после \: прокаливания) = 24,84 + 4,92 + 3,06 = 32,82 г$.
$\nu (O \: в \: NaNO_{2}) = 0,36 \cdot 2 = 0,72 моль$.
$\nu (O \: в \: NaAlO_{2}) = 0,06 \cdot 2 = 0,12 моль$.
$\nu (O \: в \: Al_{2}O_{3}) = 0,03 \cdot 3 = 0,09 моль$.
$\nu (O \: в \: остатке \: после \: прокаливания) = 0,72 + 0,12 + 0,09 = 0,93 моль$.
$\omega (O) = \frac{0,93 \cdot 16}{32,82} = 0,4534$.
Ответ: $\omega (O \: в \: остатке \: после \: прокаливания) = 45,34 \text{ %}$.