Номер 2, страница 154 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

2. Какая масса оксида металла образуется из 23,4 г гидроксида алюминия с выходом 92% от теоретически возможного.

2. Дано:

$m(Al(OH)_3) = 23,4 \text{ г}$

$\eta = 92\% = 0,92$

Найти:

$m_{практ}(Al_2O_3)$ — ?

Решение:

1. Первым шагом запишем уравнение реакции термического разложения гидроксида алюминия. При нагревании он разлагается на оксид алюминия ($Al_2O_3$) и воду ($H_2O$):

$2Al(OH)_3 \xrightarrow{t} Al_2O_3 + 3H_2O$

2. Рассчитаем молярные массы реагента и продукта, используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева: $Ar(Al) = 27$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$.

Молярная масса гидроксида алюминия $M(Al(OH)_3)$:

$M(Al(OH)_3) = 27 + 3 \times (16 + 1) = 27 + 51 = 78 \text{ г/моль}$

Молярная масса оксида алюминия $M(Al_2O_3)$:

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

3. Найдем количество вещества (число моль) гидроксида алюминия, содержащегося в 23,4 г:

$n(Al(OH)_3) = \frac{m(Al(OH)_3)}{M(Al(OH)_3)} = \frac{23,4 \text{ г}}{78 \text{ г/моль}} = 0,3 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим теоретическое количество вещества оксида алюминия. Соотношение количеств веществ $n(Al(OH)_3) : n(Al_2O_3)$ равно $2:1$.

Следовательно, количество вещества оксида алюминия в два раза меньше:

$n_{теор}(Al_2O_3) = \frac{1}{2} n(Al(OH)_3) = \frac{1}{2} \times 0,3 \text{ моль} = 0,15 \text{ моль}$

5. Рассчитаем теоретически возможную массу оксида алюминия (массу, которая получилась бы при 100% выходе реакции):

$m_{теор}(Al_2O_3) = n_{теор}(Al_2O_3) \times M(Al_2O_3) = 0,15 \text{ моль} \times 102 \text{ г/моль} = 15,3 \text{ г}$

6. Найдем практическую массу оксида алюминия, зная, что выход реакции ($\eta$) составляет 92% (0,92):

$m_{практ}(Al_2O_3) = m_{теор}(Al_2O_3) \times \eta = 15,3 \text{ г} \times 0,92 = 14,076 \text{ г}$

Округляя результат до десятых, получаем 14,1 г.

Ответ: масса образовавшегося оксида металла составляет 14,076 г, что приблизительно равно 14,1 г.