Правильный ответ
- Вычислим массовую долю остатка кислоты:
m исх. (H2SO4) = mp-pa • ω = 245 • 0,2 = 49 г
n прореаг. (H2SO4) = n(Al2O3) • 3 = 0,3 моль
m ост. (H2SO4) = 49 − 0,3 • 98 = 19,6 г
m итог. р-ра = mp-pa (H2SO4) + m2 (порции) = 245 + 24,4 = 269,4 г
ω ост. (H2SO4) = 19,6 : 269,4 • 100% = 7,3%
Полное решение
- Запишем уравнения реакций:
(1) 4Al(NO3)3 = 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2
(2) 2Al(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaNO3
(3) Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O
- Вычислим количество вещества и массу нитрата алюминия по 2-ой реакции:
m исх. (Na2CO3) = mp-pa • ω = 663,6 • 0,15 = 99,54 г
Пусть x моль Al(NO3)3 вступило в реакцию
m (Al(NO3)3) = M • n = 213х
n (Al(OH)3) = (Al(NO3)3) = x моль
n прореаг. (Na2CO3) = n(СО2) = n(Al(NO3)3) : 2 • 3 = 1,5х моль
m ост. (Na2CO3) = 99,54 − 1,5х • 106 = 99,54 – 159х
m итог. р-ра = m p-pa (Na2CO3) + m(Al(NO3)3) − m(Al(OH)3) − m(CO2)
m итог. р-ра = 663,6 + 213х − 78х − 44 • 1,5х = 663,6 + 69х
ω ост. (Na2CO3) = mост. (Na2CO3) : m итог. р-ра = 0,15 : 1,5 = 0,1
ω ост. (Na2CO3) = (99,54 − 159х) : (663,6 + 69х) = 0,1
х = 0,2 моль Al(NO3)3
m (Al(NO3)3) = M • n = 213 • 0,2 = 42,6 г
- Вычислим количество вещества и массу оксида алюминия в 3-ей реакции:
В первой порции m1 (Al2O3) = 73,2 − 42,6 = 30,6 г
m1 (Al2O3) : т2 (Al2O3) = 73,2 : 24,4
m2 (Al2O3) = 30,6 • 24,4 : 73,2 = 10,2 г
n (Al2O3) = m : М = 10,2 : 102 = 0,1 моль
- Вычислим массовую долю остатка кислоты:
m исх. (H2SO4) = mp-pa • ω = 245 • 0,2 = 49 г
n прореаг. (H2SO4) = n(Al2O3) • 3 = 0,3 моль
m ост. (H2SO4) = 49 − 0,3 • 98 = 19,6 г
m итог. р-ра = mp-pa (H2SO4) + m2 (порции) = 245 + 24,4 = 269,4 г
ω ост. (H2SO4) = 19,6 : 269,4 • 100% = 7,3%