дано:
- Масса оксида алюминия (с примесями) = 42,5 г
- Массовая доля примесей = 4%
- Массовая доля HCl в растворе = 20%
- Плотность раствора HCl = 1,1 г/мл
найти:
- Объем раствора HCl, необходимый для растворения оксида алюминия
решение:
1. Найдем массу чистого оксида алюминия:
Масса чистого Al2O3 = 42,5 г * (1 - 0,04) = 42,5 г * 0,96 = 40,8 г
2. Рассчитаем молекулярную массу Al2O3:
Молекулярная масса Al2O3 = 2 * 26,98 (Al) + 3 * 16,00 (O) = 53,96 + 48,00 = 101,96 г/моль
3. Найдем количество молей Al2O3:
Количество молей Al2O3 = 40,8 г / 101,96 г/моль ≈ 0,400 моль
4. Уравнение реакции растворения:
Al2O3 + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2O
Количество молей HCl, необходимое для реакции:
1 моль Al2O3 требует 6 моль HCl
Количество молей HCl = 0,400 моль * 6 = 2,400 моль
5. Рассчитаем массу раствора HCl:
Масса раствора HCl = Объем * Плотность
Масса HCl в растворе = Объем * Плотность * Массовая доля HCl = Объем * 1,1 г/мл * 0,20
Масса HCl = Молекулы HCl * Молекулярная масса HCl
Молекулярная масса HCl = 1,008 + 35,45 = 36,458 г/моль
Масса HCl = 2,400 моль * 36,458 г/моль = 87,5 г
6. Рассчитаем объем раствора HCl:
Масса раствора HCl = 87,5 г / 0,20 = 437,5 г
Объем раствора HCl = 437,5 г / 1,1 г/мл = 397,73 мл
ответ:
- Объем соляной кислоты 20% с плотностью 1,1 г/мл, необходимый для растворения 42,5 г оксида алюминия, составляет примерно 397,73 мл.