На растворение алюминия был затрачен раствор массой 32,1 г с массовой долей гидроксида натрия 30,0 %. Какой объём соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 22,8 % и плотностью 1,12 г/см3 потребуется для полного растворения такого же образца алюминия?
от

1 Ответ

дано:
- масса раствора NaOH: 32,1 г
- массовая доля NaOH в растворе: 30,0 %
- массовая доля HCl в растворе: 22,8 %
- плотность HCl: 1,12 г/см³

найти:
объем соляной кислоты, необходимый для полного растворения алюминия.

решение:

1. Рассчитаем массу гидроксида натрия (NaOH) в растворе.
   
   Масса NaOH = масса раствора * массовая доля
   Масса NaOH = 32,1 г * 0,30 = 9,63 г

2. Находим количество вещества (моль) NaOH.
   
   M(NaOH) = 40,00 г/моль
   n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH)
   n(NaOH) = 9,63 г / 40,00 г/моль = 0,24075 моль

3. Теперь определим, сколько алюминия было растворено:
   
   Реакция с NaOH:
   2 Al + 2 NaOH + 6 H2O → 2 Na[Al(OH)4]

   Из уравнения следует, что на 2 моль Al требуется 2 моль NaOH, то есть 1 моль Al требует 1 моль NaOH.

   n(Al) = n(NaOH) = 0,24075 моль.

4. Теперь определим, сколько HCl потребуется для реакции с алюминием.
   
   Реакция с HCl:
   2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2

   Из уравнения видно, что на 2 моль Al требуется 6 моль HCl, то есть 1 моль Al требует 3 моль HCl.

   n(HCl) = 3 * n(Al) = 3 * 0,24075 моль = 0,72225 моль.

5. Рассчитаем массу HCl, необходимую для этой реакции.
   
   M(HCl) = 36,46 г/моль
   m(HCl) = n(HCl) * M(HCl)
   m(HCl) = 0,72225 моль * 36,46 г/моль ≈ 26,34 г.

6. Определим объем раствора HCl, зная его массовую долю и плотность.
   
   Масса раствора HCl = масса HCl / массовая доля
   Масса раствора HCl = 26,34 г / 0,228 = 115,74 г.

7. Найдем объем раствора HCl:
   
   V = масса раствора HCl / плотность
   V = 115,74 г / 1,12 г/см³ ≈ 103,32 см³.

ответ:
Объем соляной кислоты, необходимый для полного растворения алюминия, составляет приблизительно 103,32 см³.
от