Порошок алюминия массой 6,75 г подожгли на воздухе. Полученный твёрдый остаток обработали 200 г 20%-ного раствора соляной кислоты, при этом наблюдали выделение бесцветного газа. Зная, что объём выделившегося газа (н.у.) равен 5,04 л, рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе. Напишите массовую долю соли в конечном растворе в процентах с точностью до сотых.
Рассчитаем количество молей алюминия в исходном порошке:
m(Al) = 6,75 г
M(Al) = 26,98 г/моль
n(Al) = m(Al) / M(Al) = 6,75 / 26,98 ≈ 0,25 моль
Уравнение реакции между алюминием и кислотой:
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
Из уравнения видно, что 2 моля алюминия реагируют с 6 молями HCl. Значит, в данной реакции реагируют все 0,25 моль Al, то есть, моль HCl = 0,25 моль.
Рассчитаем массу соли (AlCl3) в полученном растворе:
m(AlCl3) = M(AlCl3) n(AlCl3) = 133,34 0,25 ≈ 33,34 г
Рассчитаем массовую долю соли в полученном растворе:
m(раствора) = 200 г
m(соли) = 33,34 г
Массовая доля соли = (m(соли) / m(раствора)) 100% = (33,34 / 200) 100 ≈ 16,67%
Итак, массовая доля соли в полученном растворе составляет 16,67%.