Растворимость безводного сульфата алюминия = 34,2г на 100 г воды. 300 мл насыщенного раствора сульфата алюминия разделили на 2 порции, к одной порции прилили избыток раствора аммиака, при этом выпало 15,6г осадка. ко второй порции прилили 320 г 25%-ого раствора гидроксида натрия. найдите массовую долю сульфата натрия в полученном растворе.
Для начала, давайте разберемся с первой частью задачи. Нам известно, что растворимость безводного сульфата алюминия составляет 34,2 г на 100 г воды. Это означает, что при температуре и давлении, при которых проводятся измерения, 100 г воды способны растворить 34,2 г сульфата алюминия.
Теперь, у нас имеется 300 мл насыщенного раствора сульфата алюминия, который мы разделили на 2 порции. К одной порции мы прилили избыток раствора аммиака, и выпало 15,6 г осадка. Это означает, что осадок, который выпал при взаимодействии сульфата алюминия и аммиака, составляет 15,6 г.
Итак, осадок представляет собой гидроксид алюминия (Al(OH)3), который образуется в результате соединения сульфата алюминия и аммиака. У нас имеется реакция:
Al2(SO4)3 + 6NH3 + 3H2O -> 2Al(OH)3 + 3(NH4)2SO4
Масса осадка 15,6 г соответствует массе гидроксида алюминия, поэтому массовая доля сульфата алюминия в насыщенном растворе равна:
массовая доля = масса сульфата алюминия / масса раствора
масса раствора = масса воды + масса сульфата алюминия
Масса воды, составляющей 100 г насыщенного раствора сульфата алюминия, может быть вычислена по выражению:
масса воды = масса раствора - масса сульфата алюминия
Подставляя все известные значения и преобразуя их в граммы, получим:
масса воды = (300 мл * плотность воды) - 34,2 г
масса воды = (300 мл * 1 г/мл) - 34,2 г
масса воды = 300 г - 34,2 г
масса воды = 265,8 г
Теперь мы можем вычислить массовую долю сульфата алюминия в растворе:
массовая доля = 34,2 г / (265,8 г + 34,2 г) * 100%
массовая доля = 34,2 г / 300 г * 100%
массовая доля = 11,4%
Таким образом, массовая доля сульфата алюминия в насыщенном растворе составляет 11,4%.
Теперь перейдем ко второй части задачи. Ко второй порции насыщенного раствора сульфата алюминия добавили 320 г 25%-ого раствора гидроксида натрия.
Погрузимся в решение:
Массовая доля гидроксида натрия в растворе равна 25%. Это означает, что 100 г раствора гидроксида натрия содержит 25 г гидроксида натрия.
Масса гидроксида натрия, содержащегося в 320 г 25%-ого раствора гидроксида натрия, рассчитывается следующим образом:
масса гидроксида натрия = (масса раствора * массовая доля гидроксида натрия) / 100
масса гидроксида натрия = (320 г * 25 г/100 г) = 80 г
Теперь вычислим массовую долю сульфата натрия в полученном растворе:
Сульфат натрия образуется в результате реакции между гидроксидом натрия и сульфатом алюминия:
2Al(SO4)3 + 6NaOH -> 3Na2SO4 + 2Al(OH)3
Из химического уравнения видно, что на 2 моль сульфата алюминия образуется 3 моля сульфата натрия. Следовательно, соотношение между массами будет следующим:
масса сульфата натрия = (масса сульфата алюминия * 3) / 2
масса сульфата натрия = (15,6 г * 3) / 2
масса сульфата натрия = 23,4 г
Теперь мы можем вычислить массовую долю сульфата натрия в полученном растворе:
массовая доля = масса сульфата натрия / (масса раствора + масса сульфата натрия) * 100%
массовая доля = 23,4 г / (320 г + 23,4 г) * 100%
массовая доля = 23,4 г / 343,4 г * 100%
массовая доля ≈ 6,81%
Таким образом, массовая доля сульфата натрия в полученном растворе составляет приблизительно 6,81%.