Растворимость хлорида алюминия при некоторой температуре составляет 53,4 г на 100 г воды. Приготовленный при этой температуре насыщенный раствор хлорида алюминия массой 767 г разлили по двум колбам. В первую колбу добавили избыток раствора нитрата серебра, при этом выпало 344,4 г осадка. Во вторую колбу добавили 960 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе, образовавшемся во второй колбе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Так как сказано, что AgNO3 взят в избытке, то AlCl3 расходуется полностью и его количество можно определить, зная количество осадка, т.е.
n(AlCl3) = n(AgCl)/3 = 2,4 / 3 = 0,8 моль.
Найдём массу AlCl3 в первой колбе: m(AlCl3) = n(AlCl3)·M(AlCl3) = 0,8·133,5 = 106,8 гр.
Зная массовую долю, найдем массу всего раствора в первой колбе (понадобится позже):
m(р-ра) = m(AlCl3)/ω(AlCl3) = 106,8/0,35 = 305 гр.
Шаг 3.
На первом шаге мы вычислили массу всей соли AlCl3, на втором шаге - массу той соли, которая попала в первую колбу.
Теперь можем вычислить массу соли во второй колбе и её количество: m2(AlCl3) = 268, 45 - 106,8 = 161,7 гр.
n3(AlCl3) = 161,7/133,5 = 1,2 моль.
Это количество соли вступает в реакцию во второй колбе. С NaOH возможны две реакции, в зависимости от количества NaOH:
AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl
AlCl3 + 4NaOH → Na[Al(OH)4] + 3NaCl
Шаг 4.
Вычислим массу и количество вещества NaOH:
m(NaOH) = ω(NaOH)·m(р-ра NaOH) = 0,4·960 = 384 гр.
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 384/40 = 9,6 моль.
Видим, что NaOH в избытке, следовательно, осадок Al(OH)3 не образуется.
Шаг 5.
Для того, чтобы вычислить массовую долю NaCl, нужно знать его массу и массу всего раствора.
Вычислим количество и массу NaCl:
n(NaCl) = 3·n(AlCl3) = 3·1,2 = 3,6 моль.
m(NaCl) = n(NaCl)·M(NaCl) = 3,6·58,5 = 210,6 гр.
Шаг 6.
Вычислим массу раствора:
m(р-ра в 3-ей колбе) = m(исходного р-ра) - m(р-ра в первой колбе) + m(р-ра NaOH) = 767 - 305 + 960 = 1422 гр.
ω(NaCl) = m(NaCl)/m(р-ра) = 210,6/1422 = 0,148 или 14,8%
Ответ: 14,8%
Задача 2.
К 64 г насыщенного раствора гидроксида натрия добавили 25.7 г фосфида цинка. После окончания реакции к образовавшемуся раствору прилили 137.2 г 50%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю сульфата цинка в конечном растворе. В условиях, при которых были проведены реакции, растворимость гидроксида натрия составляет 100 г на 100 г воды, сульфата цинка - 57.7 г на 100 г воды, растворимость сульфата натрия - 28 г на 100 г воды.
К 96 г насыщенного раствора гидроксида натрия растворили сплав, полученный при нагревании 8.1 г алюминия с 9.6 г серы. Вычислите массу выпавшего при этом осадка. Растворимость гидроксида натрия в условиях реакции составляет 100 г на 100 г воды, растворимость сульфида натрия 20.6 г на 100 г воды.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).
