Дано:
- Исходный гидроксид алюминия (Al(OH)3).
- Масса, уменьшающаяся на 25%.
Для удобства примем, что исходная масса Al(OH)3 равна 100 г.
Найдём массу остатка после нагревания:
Масса остатка = Исходная масса - Уменьшение массы
Уменьшение массы = 0.25 * Исходная масса = 0.25 * 100 г = 25 г
Тогда:
Масса остатка = 100 г - 25 г = 75 г
Теперь определим, что происходит с Al(OH)3 при нагревании. При нагревании он разлагается по следующему уравнению реакции:
2Al(OH)3 -> Al2O3 + 3H2O
Из этого уравнения видно, что из 2 моль Al(OH)3 получается 1 моль Al2O3 и 3 моль H2O.
Теперь рассчитаем молекулярные массы компонентов:
- Молярная масса Al(OH)3 = 26.98 (Al) + 3 * 16 (O) + 3 * 1 (H) = 78.00 г/моль.
- Молярная масса Al2O3 = 2 * 26.98 (Al) + 3 * 16 (O) = 101.96 г/моль.
- Молярная масса H2O = 2 * 1 (H) + 16 (O) = 18.02 г/моль.
Определим количество вещества Al(OH)3 в 100 г:
n(Al(OH)3) = m / M = 100 г / 78.00 г/моль ≈ 1.28 моль.
По уравнению реакции видно, что из 2 моль Al(OH)3 получается 1 моль Al2O3 и 3 моль H2O:
n(Al2O3) = 1/2 * n(Al(OH)3) = 1/2 * 1.28 моль = 0.64 моль.
n(H2O) = 3/2 * n(Al(OH)3) = 3/2 * 1.28 моль = 1.92 моль.
Теперь найдём массу получившихся веществ:
m(Al2O3) = n(Al2O3) * M(Al2O3) = 0.64 моль * 101.96 г/моль ≈ 65.16 г.
m(H2O) = n(H2O) * M(H2O) = 1.92 моль * 18.02 г/моль ≈ 34.60 г.
Теперь находим массовую долю каждого компонента в твёрдом остатке (в данном случае это только Al2O3):
Массовая доля Al2O3 = m(Al2O3) / m(остатка) = 65.16 г / 75 г ≈ 0.8688 или 86.88%.
Массовая доля H2O = m(H2O) / m(остатка) = 34.60 г / 75 г ≈ 0.4613 или 46.13%. Но так как H2O не остаётся в твёрдом остатке, его доля в остатке равна нулю.
Ответ:
Массовая доля Al2O3 в твёрдом остатке составляет примерно 86.88%.
Массовая доля H2O в твёрдом остатке составляет 0%.