Дано:
- Объем раствора сульфата алюминия (V1) = 75 мл = 0.075 л
- Концентрация раствора сульфата алюминия (C1) = 20%
- Плотность раствора сульфата алюминия (ρ) = 1.23 г/мл
- Концентрация раствора гидроксида калия (C2) = 30%
Найти:
- Массу 30%-ного раствора гидроксида калия, необходимую для полного растворения осадка.
Решение:
1. Определим массу раствора сульфата алюминия:
Масса раствора = объем × плотность = 0.075 л × 1.23 г/мл × 1000 мл/л = 92.25 г
2. Найдем массу сульфата алюминия в растворе:
Масса Al2(SO4)3 = 92.25 г × 20% = 18.45 г
3. Найдем количество молей сульфата алюминия:
Молекулярная масса Al2(SO4)3 = (2 × 26.98) + (3 × (32.07 + 4 × 16)) = 342.15 г/моль
Количество молей Al2(SO4)3 = 18.45 г / 342.15 г/моль = 0.0539 моль
4. По реакции:
Al2(SO4)3 + 6 KOH → 2 Al(OH)3 + 3 K2SO4
На 1 моль Al2(SO4)3 требуется 6 моль KOH. Значит, для 0.0539 моль Al2(SO4)3 нужно 0.0539 × 6 = 0.3234 моль KOH.
5. Найдем массу KOH, необходимую для этой реакции:
Молекулярная масса KOH = 39.10 + 15.999 + 1.008 = 56.107 г/моль
Масса KOH = 0.3234 моль × 56.107 г/моль = 18.15 г
6. Рассчитаем массу 30%-ного раствора KOH:
В 100 г 30%-ного раствора содержится 30 г KOH. Следовательно, для 18.15 г KOH:
Масса раствора = 18.15 г / 30% = 60.5 г
Ответ:
Для полного растворения осадка необходимо добавить 60.5 г 30%-ного раствора гидроксида калия.