Номер 64, страница 234 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

8.64. Для получения криолита 1 моль гидроксида алюминия обработали избытком плавиковой кислоты и добавили 3 моль гидроксида натрия. Сколько граммов криолита получили?

Дано:

$n(Al(OH)_3) = 1 \text{ моль}$

$n(HF) = \text{избыток}$

$n(NaOH) = 3 \text{ моль}$

Найти:

$m(Na_3[AlF_6]) - ?$

Решение:

1. Для решения задачи необходимо записать суммарное уравнение реакции получения криолита ($Na_3[AlF_6]$). Процесс включает реакцию гидроксида алюминия ($Al(OH)_3$) с плавиковой кислотой ($HF$) и последующую нейтрализацию полученного продукта гидроксидом натрия ($NaOH$).

Суммарное уравнение реакции выглядит следующим образом:

$Al(OH)_3 + 6HF + 3NaOH \rightarrow Na_3[AlF_6] + 6H_2O$

2. Определим лимитирующий реагент. По условию, плавиковая кислота находится в избытке, поэтому ее в расчетах не учитываем. Сравним количество вещества гидроксида алюминия и гидроксида натрия.

Согласно стехиометрии уравнения, на 1 моль $Al(OH)_3$ требуется 3 моль $NaOH$.

По условию задачи дано $1 \text{ моль } Al(OH)_3$ и $3 \text{ моль } NaOH$.

Соотношение количеств реагентов ($1:3$) точно соответствует стехиометрическому соотношению в уравнении реакции. Это означает, что оба реагента прореагируют полностью, и они находятся в стехиометрическом соотношении.

3. Рассчитаем количество вещества (в молях) криолита, которое образуется в результате реакции. Согласно уравнению, из 1 моль $Al(OH)_3$ образуется 1 моль $Na_3[AlF_6]$.

$n(Na_3[AlF_6]) = n(Al(OH)_3) = 1 \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу криолита $Na_3[AlF_6]$.

Используем относительные атомные массы: $Ar(Na) \approx 23 \text{ г/моль}$, $Ar(Al) \approx 27 \text{ г/моль}$, $Ar(F) \approx 19 \text{ г/моль}$.

$M(Na_3[AlF_6]) = 3 \cdot Ar(Na) + Ar(Al) + 6 \cdot Ar(F) = 3 \cdot 23 + 27 + 6 \cdot 19 = 69 + 27 + 114 = 210 \text{ г/моль}$

5. Найдем массу полученного криолита по формуле $m = n \cdot M$.

$m(Na_3[AlF_6]) = n(Na_3[AlF_6]) \cdot M(Na_3[AlF_6]) = 1 \text{ моль} \cdot 210 \text{ г/моль} = 210 \text{ г}$

Ответ: получили 210 граммов криолита.