Номер 1, страница 40, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

•1. При взаимодействии алюминия с железной окалиной ($Fe_3O_4$) образовался 1 моль железа. Чему равна масса образовавшегося при этом оксида алюминия?

Ответ: 45,3 г $Al_2O_3$

1. Дано:

Количество вещества железа $n(Fe) = 1 \space моль$.

Найти:

Массу оксида алюминия $m(Al_2O_3)$ - ?

Решение:

Реакция взаимодействия алюминия с железной окалиной является алюминотермией. В условии задачи указано, что железная окалина имеет формулу $Fe_2O_3$. Однако химическая формула железной окалины — $Fe_3O_4$ (оксид железа(II, III)). Если провести расчет с $Fe_2O_3$, ответ не совпадет с приведенным в задаче. Расчет с $Fe_3O_4$ дает верный ответ, что указывает на опечатку в условии. Поэтому решаем задачу, используя правильную формулу железной окалины — $Fe_3O_4$.

1. Составим уравнение реакции взаимодействия алюминия с оксидом железа(II, III):

$8Al + 3Fe_3O_4 \rightarrow 9Fe + 4Al_2O_3$

2. По уравнению реакции найдем соотношение количеств вещества (в молях) железа и оксида алюминия:

$n(Fe) : n(Al_2O_3) = 9 : 4$

3. Выразим количество вещества оксида алюминия через количество вещества железа:

$n(Al_2O_3) = \frac{4}{9} \cdot n(Fe)$

Подставим известное значение $n(Fe) = 1 \space моль$:

$n(Al_2O_3) = \frac{4}{9} \cdot 1 \space моль = \frac{4}{9} \space моль$

4. Найдем молярную массу оксида алюминия ($Al_2O_3$). Относительные атомные массы элементов: $Ar(Al) = 27 \space а.е.м.$, $Ar(O) = 16 \space а.е.м.$

$M(Al_2O_3) = 2 \cdot Ar(Al) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102 \space г/моль$

5. Рассчитаем массу образовавшегося оксида алюминия по формуле $m = n \cdot M$:

$m(Al_2O_3) = n(Al_2O_3) \cdot M(Al_2O_3) = \frac{4}{9} \space моль \cdot 102 \space г/моль \approx 45,33 \space г$

Округляя до десятых, получаем 45,3 г.

Ответ: масса образовавшегося оксида алюминия равна 45,3 г.