Номер 7, страница 31 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 6. Валентность и валентные возможности атомов. Глава I. Важнейшие химические понятия и законы - номер 7, страница 31.

Условие.

7. На 18 г технического алюминия подействовали избытком раствора гидроксида натрия. При этом выделилось 21,4 г газа (н. у.). Определите процентное содержание примесей в техническом алюминии, если известно, что в нём не было других веществ, способных реагировать с гидроксидом натрия.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{техн. Al}) = 18 \text{ г}$
$V(\text{газа}) = 21,4 \text{ л (н. у.)}^*$
* В условии задачи, вероятно, допущена опечатка: "21,4 г газа (н. у.)". Масса газа не измеряется при нормальных условиях (н. у.), это характеристика для объема. Кроме того, расчет с массой 21,4 г приводит к физически невозможному результату, где масса чистого алюминия оказывается больше массы исходного образца. Поэтому принимаем, что объем выделившегося газа составляет 21,4 л.

Найти:

$\omega(\text{примесей}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия алюминия с водным раствором гидроксида натрия. Согласно условию, примеси в реакцию не вступают. Газ, выделяющийся в ходе реакции - это водород ($H_2$).

$2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2\uparrow$

2. Найдем количество вещества (моль) выделившегося водорода. При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа составляет $V_m = 22,4$ л/моль.

$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{21,4 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} \approx 0,9554 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим количество вещества алюминия, вступившего в реакцию. Из стехиометрии реакции следует, что количество вещества алюминия относится к количеству вещества водорода как 2:3.

$n(Al) = \frac{2}{3} \times n(H_2) = \frac{2}{3} \times 0,9554 \text{ моль} \approx 0,6369 \text{ моль}$

4. Вычислим массу чистого алюминия, содержавшегося в техническом образце. Молярная масса алюминия $M(Al) = 27$ г/моль.

$m(Al) = n(Al) \times M(Al) = 0,6369 \text{ моль} \times 27 \text{ г/моль} \approx 17,196 \text{ г}$

5. Теперь найдем массу примесей в образце технического алюминия.

$m(\text{примесей}) = m(\text{техн. Al}) - m(Al) = 18 \text{ г} - 17,196 \text{ г} = 0,804 \text{ г}$

6. Определим процентное содержание (массовую долю, $\omega$) примесей в техническом алюминии.

$\omega(\text{примесей}) = \frac{m(\text{примесей})}{m(\text{техн. Al})} \times 100\% = \frac{0,804 \text{ г}}{18 \text{ г}} \times 100\% \approx 4,47\%$

Ответ: процентное содержание примесей в техническом алюминии составляет приблизительно 4,47%.