Какова масса исходного образца нитрата алюминия, если при нагревании часть вещества разложилась и выделилось 10,08

Тема урока: Растворимость и химические реакции

Объяснение:

Для решения данной задачи нам необходимо использовать информацию о процессе разложения нитрата алюминия и реакции с гидроксидом натрия. Давайте рассмотрим его пошаговое решение:

1. Найдем молярную массу гидроксида натрия:
NaOH = 22,99 г/моль + 16 г/моль + 1 г/моль = 40,99 г/моль

2. Рассчитаем массу гидроксида натрия в растворе массой 60 г и концентрацией 40%:
Масса гидроксида натрия = 60 г × 0,4 = 24 г

3. Зная массу гидроксида натрия, мы можем вычислить количество вещества, представляющего его величину:
Количество вещества гидроксида натрия = Масса гидроксида натрия / молярная масса = 24 г / 40,99 г/моль

4. Теперь мы сможем рассчитать количество вещества тетрагидроксоалюмината натрия:
Строение тетрагидроксоалюмината натрия: NaAl(OH)₄
Поскольку соединение образуется в растворе по реакции с исходным образцом нитрата алюминия, мы знаем, что соотношение между числом молей гидроксида натрия и числом молей тетрагидроксоалюмината натрия равно 1:1.

5. Теперь остается найти количество исходного образца нитрата алюминия, которое разложилось, выделив 10,08 л газов в нормальных условиях:
Используем уравнение состояния идеального газа и объемный коэффициент, чтобы определить число молей получившихся газов:
n(газ) = V(газ) / Vм(газ) = 10,08 л / 22,4 л/моль

6. Поскольку соотношение между числом молей гидроксида натрия и числом молей исходного образца нитрата алюминия равно 1:1, мы можем записать:
n(газ) = количество вещества тетрагидроксоалюмината натрия = количество вещества исходного образца нитрата алюминия

7. Таким образом, мы можем рассчитать массу исходного образца нитрата алюминия с использованием его молярной массы:
Масса исходного образца нитрата алюминия = количество вещества × молярная масса

Демонстрация:
Задача: Какова масса исходного образца нитрата алюминия, если при нагревании часть вещества разложилась и выделилось 10,08 л (в пересчете на н.у.) смеси газов, а для полного растворения образовавшегося твердого остатка требуется 60 г 40% раствора гидроксида натрия, в результате образуется тетрагидроксоалюминат натрия?

Дано:
- Выделилось 10,08 л смеси газов при нагревании
- Для растворения остатка требуется 60 г 40% раствора гидроксида натрия

Решение:
1. Найдем количество молей газа:
n(газ) = V(газ) / Vм(газ) = 10,08 л / 22,4 л/моль
2. Рассчитаем количество вещества исходного образца нитрата алюминия:
количество вещества = n(газ) = количество вещества тетрагидроксоалюмината натрия
3. Рассчитаем массу исходного образца нитрата алюминия:
Масса исходного образца нитрата алюминия = количество вещества × молярная масса

Совет:
- При решении задач на химию, всегда проверяйте, что у вас есть все необходимые данные и уравнения реакций.
- Обратите внимание на соотношение между молями различных веществ в реакции, так как это поможет вам продвинуться в решении задачи.
- Постарайтесь разложить задачу на несколько более простых шагов, чтобы легче разобраться в каждом из них.

Задание для закрепления:
1. При нагревании 20 г исходного образца нитрата алюминия, выделилось 4 л азотной оксида. Какова масса исходного образца нитрата алюминия, если его степень чистоты 70%? (Молярная масса Al(NO₃)₃ = 212,997 г/моль)