Дано: m(Al2(SO4)3)=3,42 г
Найти: m(Al)-?, n(Al)-?
Решение
1-й способ
1. Вычисляем количество вещества сульфата алюминия массой 3,42 г по формуле: n=m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(Al2(SO4)3)=2•Ar(Al)+3•Ar(S)+12•Ar(O)=2•27+3•32+12•16=342, поэтому M(Al2(SO4)3)=342 г/моль
n(Al2(SO4)3)=m(Al2(SO4)3)/M(Al2(SO4)3)=3,42 г : 342 г/моль=0,01 моль
2. Составим химическое уравнение:
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑
По уравнению реакции n(Al):n(Al2(SO4)3)=2:1, поэтому
n(Al)=2•n(Al2(SO4)3=2•0,01 моль=0,02 моль
3. Рассчытываем массу алюминия в количестве вещества 0,02 моль по формуле: m=n•M, где M=Mr г/моль.
Mr(Al)=Ar(Al)=27, поэтому M(Al)=27 г/моль
m(Al)=n(Al)•M(Al)=0,02 моль • 27 г/моль=0,54 г
2-й способ
1. Составим химическое уравнение:
х г 3,42 г
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑
54 г 342 г
Над формулами соединений Al и Al2(SO4)3 записываем неизвестную массу алюминия (х г) и заданную в условии задачи массу сульфата алюминия (342 г), а под формулами соединений ― массы соответствующих количеств веществ согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу (M=Mr г/моль) веществ и, соответственно, массу 2 моль алюминия и массу 1 моль сульфата алюминия, так как с 2 Al образуется 1 моль Al2(SO4)3.
M(Al)=27 г/моль, масса 1 моль=27 г, а масса 2 моль=54 г
M(Al2(SO4)3)=342 г/моль, масса 1 моль=342 г
х=m(Al)=3,42 г • 54 г : 342 г=0,54 г
2. Рассчытываем количество вещества алюминия массой 0,54 г по формуле: n=m:M, где M=Mr г/моль.
n(Al)=m(Al):M(Al)=0,54 г : 27 г/моль=0,02 моль
Ответ: 0,54 г и 0,02 моль Al