Какой объём серной кислоты с массовой долей `25%` и плотностью `1,18` г/мл необходим для растворения `53,5` г оксида алюминия, содержащего `12%` примесей
Добрый день! Для решения данной задачи нам потребуется учитывать массовую долю серной кислоты, плотность вещества и массу оксида алюминия.
Шаг 1: Найдем массу серной кислоты, используя информацию о массовой доле.
Объемный процент (массовая доля) показывает, сколько граммов вещества содержится в 100 мл раствора. Так как у нас задана концентрация в процентах, это означает, что в 100 мл раствора содержится 25 г серной кислоты. Для нашего удобства мы можем предположить, что у нас имеется 100 мл раствора.
Шаг 2: Расчитаем количество вещества серной кислоты в граммах.
Мы знаем, что плотность серной кислоты равна 1,18 г/мл. Это означает, что в 100 мл раствора содержится 118 г серной кислоты.
Теперь мы можем рассчитать количество серной кислоты в граммах, используя пропорцию:
25 г / 100 мл = x г / 118 г
Подставим известные значения и решим:
25 г * 118 г = 100 мл * x г
2950 г = 100 мл * x г
Теперь найдем значение x:
x г = (2950 г * 100 мл) / 100 мл
x г = 2950 г
Таким образом, у нас есть 2950 г серной кислоты.
Шаг 3: Учитываем примеси в оксиде алюминия.
У нас имеется 53,5 г оксида алюминия, из которых 12% являются примесями. Это означает, что 12% от 53,5 г - это масса примесей, а остальные 88% - это масса чистого оксида алюминия.
Найдем массу примесей:
12% * 53,5 г = 0,12 * 53,5 г = 6,42 г
Найдем массу чистого оксида алюминия:
88% * 53,5 г = 0,88 * 53,5 г = 47 г
Шаг 4: Найдем количество вещества оксида алюминия.
Для этого воспользуемся молекулярной массой оксида алюминия (Al2O3). Молекулярная масса Al2O3 равна 101,96 г/моль.
Найдем количество вещества оксида алюминия, используя его массу:
n г = масса / молекулярная масса
n г = 47 г / 101,96 г/моль
Подставим известные значения и решим:
n г = 0,461 моль
Шаг 5: Найдем необходимый объем серной кислоты.
Для этого воспользуемся стехиометрией и балансировкой уравнения реакции, чтобы узнать, какие соотношения между веществами в этой реакции.
Уравнение реакции растворения оксида алюминия в серной кислоте выглядит следующим образом:
Al2O3 + 6H2SO4 -> 3H2O + Al2(SO4)3
Из уравнения видно, что одна молекула Al2O3 реагирует с 6 молекулами H2SO4, чтобы образовать 3 молекулы H2O и 1 молекулу Al2(SO4)3.
Так как в нашем случае оксид алюминия содержит примеси, мы должны учесть только массу чистого оксида алюминия при расчете объема серной кислоты.
Используем соотношение между массой и молями, чтобы найти объем серной кислоты:
n г H2SO4 = n г Al2O3 * (6 моль H2SO4 / 1 моль Al2O3)
Подставим известные значения и решим:
n г H2SO4 = 0,461 моль * (6 моль H2SO4 / 1 моль Al2O3) = 2,766 моль H2SO4
Шаг 6: Найдем объем серной кислоты, используя полученное количество вещества и плотность.
Объем = масса / плотность
Объем = 2950 г / 1,18 г/мл
Объем = 2491,53 мл
Таким образом, нам потребуется примерно 2491,53 мл или округленно 2492 мл (из-за значений после запятой) серной кислоты с массовой долей 25% и плотностью 1,18 г/мл для растворения 53,5 г оксида алюминия, содержащего 12% примесей.
вот правильный отв дұрым жауабы осы
Шаг 1: Найдем массу серной кислоты, используя информацию о массовой доле.
Объемный процент (массовая доля) показывает, сколько граммов вещества содержится в 100 мл раствора. Так как у нас задана концентрация в процентах, это означает, что в 100 мл раствора содержится 25 г серной кислоты. Для нашего удобства мы можем предположить, что у нас имеется 100 мл раствора.
Шаг 2: Расчитаем количество вещества серной кислоты в граммах.
Мы знаем, что плотность серной кислоты равна 1,18 г/мл. Это означает, что в 100 мл раствора содержится 118 г серной кислоты.
Теперь мы можем рассчитать количество серной кислоты в граммах, используя пропорцию:
25 г / 100 мл = x г / 118 г
Подставим известные значения и решим:
25 г * 118 г = 100 мл * x г
2950 г = 100 мл * x г
Теперь найдем значение x:
x г = (2950 г * 100 мл) / 100 мл
x г = 2950 г
Таким образом, у нас есть 2950 г серной кислоты.
Шаг 3: Учитываем примеси в оксиде алюминия.
У нас имеется 53,5 г оксида алюминия, из которых 12% являются примесями. Это означает, что 12% от 53,5 г - это масса примесей, а остальные 88% - это масса чистого оксида алюминия.
Найдем массу примесей:
12% * 53,5 г = 0,12 * 53,5 г = 6,42 г
Найдем массу чистого оксида алюминия:
88% * 53,5 г = 0,88 * 53,5 г = 47 г
Шаг 4: Найдем количество вещества оксида алюминия.
Для этого воспользуемся молекулярной массой оксида алюминия (Al2O3). Молекулярная масса Al2O3 равна 101,96 г/моль.
Найдем количество вещества оксида алюминия, используя его массу:
n г = масса / молекулярная масса
n г = 47 г / 101,96 г/моль
Подставим известные значения и решим:
n г = 0,461 моль
Шаг 5: Найдем необходимый объем серной кислоты.
Для этого воспользуемся стехиометрией и балансировкой уравнения реакции, чтобы узнать, какие соотношения между веществами в этой реакции.
Уравнение реакции растворения оксида алюминия в серной кислоте выглядит следующим образом:
Al2O3 + 6H2SO4 -> 3H2O + Al2(SO4)3
Из уравнения видно, что одна молекула Al2O3 реагирует с 6 молекулами H2SO4, чтобы образовать 3 молекулы H2O и 1 молекулу Al2(SO4)3.
Так как в нашем случае оксид алюминия содержит примеси, мы должны учесть только массу чистого оксида алюминия при расчете объема серной кислоты.
Используем соотношение между массой и молями, чтобы найти объем серной кислоты:
n г H2SO4 = n г Al2O3 * (6 моль H2SO4 / 1 моль Al2O3)
Подставим известные значения и решим:
n г H2SO4 = 0,461 моль * (6 моль H2SO4 / 1 моль Al2O3) = 2,766 моль H2SO4
Шаг 6: Найдем объем серной кислоты, используя полученное количество вещества и плотность.
Объем = масса / плотность
Объем = 2950 г / 1,18 г/мл
Объем = 2491,53 мл
Таким образом, нам потребуется примерно 2491,53 мл или округленно 2492 мл (из-за значений после запятой) серной кислоты с массовой долей 25% и плотностью 1,18 г/мл для растворения 53,5 г оксида алюминия, содержащего 12% примесей.