Номер 2, страница 120 - гдз по химии 7 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава VII. Сложные вещества. §26. Классификация неорганических вешеств. Примените свои знания - номер 2, страница 120.

Условие.

2. Какую массу алюминия можно получить из 16 т природного боксита, массовая доля оксида алюминия в котором составляет 75 %?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{боксита}) = 16 \text{ т}$

$\omega(Al_2O_3 \text{ в боксите}) = 75\% = 0.75$

Перевод в систему СИ:

$m(\text{боксита}) = 16 \text{ т} = 16000 \text{ кг}$

Найти:

$m(Al)$ - ?

Решение:

1. Сначала определим массу чистого оксида алюминия ($Al_2O_3$) в 16 тоннах боксита. Массовая доля ($ \omega $) оксида алюминия составляет 75%.

$m(Al_2O_3) = m(\text{боксита}) \times \omega(Al_2O_3)$

$m(Al_2O_3) = 16 \text{ т} \times 0.75 = 12 \text{ т}$

2. Алюминий получают из его оксида путем электролиза расплава. Запишем уравнение химической реакции получения алюминия из оксида алюминия:

$2Al_2O_3 \rightarrow 4Al + 3O_2$

3. Рассчитаем молярные массы оксида алюминия ($Al_2O_3$) и алюминия ($Al$), используя относительные атомные массы: $Ar(Al) \approx 27$ и $Ar(O) \approx 16$.

$M(Al) = 27 \text{ г/моль}$

$M(Al_2O_3) = 2 \times Ar(Al) + 3 \times Ar(O) = 2 \times 27 + 3 \times 16 = 54 + 48 = 102 \text{ г/моль}$

4. По уравнению реакции видно, что из 2 моль $Al_2O_3$ образуется 4 моль $Al$. Используя это соотношение, можно составить пропорцию для масс. Масса 2 моль $Al_2O_3$ составляет $2 \times 102 = 204$ условных единиц массы. Масса 4 моль $Al$ составляет $4 \times 27 = 108$ условных единиц массы.

Составим пропорцию:

Из 204 частей (по массе) $Al_2O_3$ получается 108 частей (по массе) $Al$.

Из 12 т $Al_2O_3$ получается $m(Al)$ т $Al$.

$\frac{m(Al)}{m(Al_2O_3)} = \frac{4 \times M(Al)}{2 \times M(Al_2O_3)}$

$m(Al) = m(Al_2O_3) \times \frac{4 \times M(Al)}{2 \times M(Al_2O_3)} = 12 \text{ т} \times \frac{4 \times 27}{2 \times 102} = 12 \text{ т} \times \frac{108}{204}$

$m(Al) = 12 \text{ т} \times \frac{54}{102} \approx 6,3529 \text{ т}$

Округлив результат до сотых, получаем массу алюминия.

$m(Al) \approx 6,35 \text{ т}$

Ответ:

Из 16 т природного боксита можно получить 6,35 т алюминия.