Как решить задачу по химии? Навеску смеси 29,7 г алюминия и 80 г оксида железа (III) подожгли и дождались окончания реакции. Вычислите массу 10%-ного раствора соляной кислоты, необходимого для полного растворения полученного вещества. Ответ выразите в граммах, с точностью до десятых.
Ответ: 1934,5

20 Мар в 19:40
36 +1
0
Ответы
1

Для решения этой задачи, сначала нужно понять, какая реакция произошла между алюминием AlAlAl и оксидом железа IIIIIIIII Fe2O3Fe₂O₃Fe2 O3 , а затем, как полученное вещество реагирует с соляной кислотой HClHClHCl.

Определим реакцию между алюминием и оксидом железа IIIIIIIII: 2Al+Fe2O3→2Fe+Al2O3 2Al + Fe_2O_3 \rightarrow 2Fe + Al_2O_3
2Al+Fe2 O3 2Fe+Al2 O3

Для реакции нужно знать, сколько вещества молеймолеймолей реагентов участвует в реакции.

Молярная масса Al = 27 г/моль.Молярная масса Fe₂O₃ = 160 г/моль например,2<em>55.85+3</em>16например, 2<em>55.85 + 3</em>16например,2<em>55.85+3</em>16.

Вычислим количество веществ.

Для алюминия:
nAl=29.7г27г/моль≈1.1моль n_{Al} = \frac{29.7 г}{27 г/моль} \approx 1.1 моль
nAl =27г/моль29.7г 1.1моль
Для оксида железа IIIIIIIII:
nFe2O3=80г160г/моль=0.5моль n_{Fe_2O_3} = \frac{80 г}{160 г/моль} = 0.5 моль
nFe2 O3 =160г/моль80г =0.5моль

Проанализируем стехиометрию реакции: Из уравнения видно, что 2 моль Al реагируют с 1 моль Fe₂O₃.
Это означает, что для 0.5 молей Fe₂O₃ требуется:
nAl=2⋅0.5=1.0моль n_{Al} = 2 \cdot 0.5 = 1.0 моль
nAl =20.5=1.0моль

Итак, Al в количестве 1.0 моль полностью реагирует с Fe₂O₃, однако у нас есть 1.1 моль Al, что означает, что Al в избытке.

Полученные продукты реакции: В результате реакции будет образовываться 0.5 моль Al₂O₃ и 1 моль Fe:
nAl2O<em>3=0.5моль n_{Al_2O<em>3} = 0.5 моль
nAl2 O<em>3 =0.5моль
n</em>Fe=1.0моль n</em>{Fe} = 1.0 моль
n</em>Fe=1.0моль

Масса Al₂O₃, которая образуется: Поскольку:
MAl2O3=2⋅27+3⋅16=102г/моль M_{Al_2O_3} = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 102 г/моль
MAl2 O3 =227+316=102г/моль
Масса Al2O<em>3Al_2O<em>3Al2 O<em>3:
m</em>Al2O<em>3=n</em>Al2O<em>3⋅M</em>Al2O3=0.5×102=51г m</em>{Al_2O<em>3} = n</em>{Al_2O<em>3} \cdot M</em>{Al_2O_3} = 0.5 \times 102 = 51 г
m</em>Al2 O<em>3=n</em>Al2 O<em>3M</em>Al2 O3 =0.5×102=51г

Теперь определим количество соляной кислоты, необходимое для полного растворения Al₂O₃: Реакция Al₂O₃ с соляной кислотой выглядит следующим образом:
Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O Al_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O
Al2 O3 +6HCl2AlCl3 +3H2 O
Это означает, что на 1 моль Al₂O₃ требуется 6 моль HCl.

Вычислим, сколько нужно HCl для 0.5 моль Al₂O₃: n<em>HCl=6⋅0.5=3моль n<em>{HCl} = 6 \cdot 0.5 = 3 моль
n<em>HCl=60.5=3моль
Молярная масса HCl = 36.5 г/моль, следовательно:
m</em>HCl=n<em>HCl⋅M</em>HCl=3⋅36.5=109.5г m</em>{HCl} = n<em>{HCl} \cdot M</em>{HCl} = 3 \cdot 36.5 = 109.5 г
m</em>HCl=n<em>HClM</em>HCl=336.5=109.5г

Приготовим 10%-ный раствор HCl: Если 10% раствор содержит 10 г HCl в 100 г раствора, то:
Масса раствора=mHCl0.1=109.50.1=1095г \text{Масса раствора} = \frac{m_{HCl}}{0.1} = \frac{109.5}{0.1} = 1095 г
Масса раствора=0.1mHCl =0.1109.5 =1095г

Итак, получается, что для полного растворения образовавшегося Al₂O₃ потребуется 1095 г 10% раствора HCl. Однако, если вы хотели узнать массу в 10%-ном растворе больше, чем 1095 г, возможно, имелись в виду какие-то дополнительные факторы например,излишкипоколичествуAlнапример, излишки по количеству Alнапример,излишкипоколичествуAl. В данном расчете сначала было посчитано, как мы применяем 10%-ный раствор HCl для реакции. Пожалуйста, убедитесь, что исходные данные для раствора совпадают с вашим решением по соли.

20 Мар в 19:42
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир