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

Тема: Массовая доля исходного образца нитрата алюминия

Описание: Давайте разберемся, как решить данную задачу. Возьмем обозначения:
- масса исходного образца нитрата алюминия: M(AI)(исходное)
- масса разложившегося образца нитрата алюминия: M(AI)(разложившееся)
- масса полученного твердого остатка: M(остаток)

Из условия задачи мы знаем, что при нагревании образца нитрата алюминия происходит его разложение и выделяется 10,08 л смеси газов.

Сначала найдем массу разложившегося образца нитрата алюминия. Для этого воспользуемся законом произвольного объема:
(V1/V2) = (n1/n2) = (M1/M2), где V1 и V2 - объемы двух газов, n1 и n2 - количество вещества газов, M1 и M2 - молярные массы газов.

Молярную массу находим по таблице химических элементов:
M(Н2) = 2 г/моль
M(O2) = 32 г/моль

Исходя из химического уравнения разложения нитрата алюминия:
2AI(NO3)3 -> Al2O3 + 6HNO3 + 3O2,

молярные массы:
M(AI(NO3)3) = 63 + 3*(14+48) = 213 г/моль
M(Al2O3) = 2*(27 + 16) = 102 г/моль
M(HNO3) = 1 + 14 + 3*(16) = 63 г/моль

Подставив значения в формулу, найдем массу разложившегося образца нитрата алюминия:
(10.08/22.4) = (3*2/(M(AI)(разложившееся) + 3*32)),

M(AI)(разложившееся) = 3*32*(M(AI)(исходное))/10.08.

Далее, мы знаем, что для полного растворения образовавшегося твердого остатка необходимо использовать 60 г 40% раствора гидроксида натрия, при котором образуется тетрагидроксоалюминат натрия.

Масса гидроксида натрия в растворе:
M(гидроксид натрия) = 60 г * 0.4 = 24 г.

Так как в реакции растворения образуется молярное отношение Al2O3 : NaAl(OH)4 = 1:2, то масса образовавшегося твердого остатка равна:
M(остаток) = 2 * 102 * 24 / (102 + 4 * 23 + 16 * 4),

или, M(остаток) = 1224/170 ≈ 7.2 г.

Теперь мы можем найти массу исходного образца нитрата алюминия воспользовавшись следующим соотношением:
M(AI)(исходное) = (10.08 - M(остаток))*(M(AI)(разложившееся))/10.08.

Подставив значения, получим конечный результат.

Пример использования:

Задача: Какова масса исходного образца нитрата алюминия, если при нагревании часть вещества разложилась и выделилось 10,08 л смеси газов (в нормальных условиях), а для полного растворения образовавшегося твердого остатка необходимо использовать 60 г 40% раствора гидроксида натрия, при котором образуется тетрагидроксоалюминат натрия?

Совет: Для успешного решения подобных задач, важно хорошо знать молярные массы веществ и уметь применять законы химии, особенно закон произвольного объема. Также, при работе с процентами растворов полезно уметь конвертировать их в граммы вещества. При решении задачи не забывайте использовать соотношения между веществами, указанные в химическом уравнении реакции.

Дополнительное задание:

Найдите массу исходного образца нитрата алюминия, если объем выделенной смеси газов составляет 5,6 л, а для растворения твердого остатка необходимо использовать 30 г 30% раствора гидроксида натрия. Обратите внимание, что молярные массы участвующих в реакции веществ уже даны.