1, 35 грамм алюминия обработали 36% соляной кислотой объемом 17,2 мл (плотность 1,18 г/моль). К полученному раствору добавили 40 грамм 25% раствора гидроксида натрия. В состав какого соединения входит алюминий? Какова массовая доля этого соединения в полученному растворе? Весь ли гидроксид натрия израсходовался?

Уравнения к задаче:

Al + HCL > AlCl3 + H2

AlCl3 + NaOH > Na [Al (OH) 4] + HCl

уравнения реакций

2Al+6HCl-->2AlCl3+3H2 (I)

AlCl3+4NaOH---> Na[Al (OH) 4]+3NaCl (II)

Найдем количества Аl и HCl участвующих в I реакции

n (Al) = m/M n=1.35/27=0.05 моль

n (HCl) = m/M=V*p*W:100%/M n=17.2 мл*1,18 г/мл*36%/100%/36,5 г/моль=0,2 моль

Al и HCl участвуют в реакции в соотношении 2:6 (1:3) 0,05:0,2 - - > Al в недостатке по нему ведем расчет во 2 реакции.

найдем сколько NaOH участвовало в реакции n (NaOH) = m/M=m (р-ра) * W/100/M = = 40 г*25%/100%/40 г/моль=0.25 моль

в реакции 2 участвует 0,05 моль AlCl3, который в недостатке и будет истрачено n (NaOH) = 4*n (AlCl3) = 0.05*4=0.2 моль

найдем остаток NaOH n (NaOH) = 0.25-0.2=0.5 моль

В данной реакции (2) гидроксид натрия не истратится полностью, однако он прореагирует с оставшейся соляной кислотой от 1 реакции

NaOH+HCl=NaCl+H2O

от 1 реакции НСl остался в количестве 0,05 моль (израсходовано 3*0,05 моль=0,15 моль по уравнению 1)

В реакции 3 вещества участвуют в равных количествах, а т. к. n (HCl) = n (NaOH) = 0.05 моль то NaOH израсходуется полностью в реакциях 2 и 3

Найдем массу тетрагидроксоалюмината натрия m=n*M=0.05 моль*118 г/моль=5,9 г

Найдем массу раствора m (р-ра) = mAl+m (р-раHCl) + m (р-раNaOH) - mH2

mH2=1.5nAl*M=1.5*0.05/2=0.038 г

m (р-ра) = 1,35 г+17,2 мл*1,18 г/мл+40 г-0,038 г=61,6 г

W (тетрагид ...) = m (тетра ...) / m (р-ра конечного) * 100%=5,9/61,6*100=9,58% округли сам (а)

Ответ: образуется тетрагидроксоалюминат натрия; NaOH израсходуется полностью; 9,58% тетрагидроксоалюмината натрия