Разделы 
Дополнительно
Задача по химии - 4412
2025-11-24 
Смесь алюминия и серы прокалили без доступа воздуха. Половину продукта растворили при комнатной температуре в водном растворе гидроксида натрия, при этом выделилось 3.36 л газа (н.у.). Ко второй половине продукта при комнатной температуре добавили воды, при этом выделилось 6.72 л газа (н.у.). Установите массу исходной смеси и массовую долю алюминия в смеси.
Решение:
Реакция протекает в соответствии с уравнением:
$2Al + 3S \xrightarrow{t^{\circ}} Al_{2}S_{3}.$
Одну половину полученного продукта растворили в растворе гидроксида натрия, при этом выделяется водород, образующийся при реакции избыточного алюминия с раствором гидроксида натрия:
$Al + NaOH + 3H_{2}O \rightarrow Na[Al(OH)_{4}] + 1.5H_{2}\uparrow.$
По условию количество выделившегося водорода:
$v(H_{2}) = 3.36 / 22.4 = 0.15 \text{ моль},$
отсюда количество избыточного алюминия в половине продукта:
$v(Al) = 0.15 / 1.5 = 0.1 \text{ моль},$
а во всем полученном продукте:
$v(Al) = 0.1 \cdot 2 = 0.2 \text{ моль}.$
К другой половине полученного продукта добавили воду:
$Al_{2}S_{3} + 6H_{2}O \rightarrow 2Al(OH)_{3} + 3H_{2}S\uparrow.$
По условию задачи количество выделившегося сероводорода:
$v(H_{2}S) = 6.72 / 22.4 = 0.3 \text{ моль},$
отсюда количество сульфида алюминия во второй половине полученного продукта:
$v(Al_{2}S_{3}) = 0.3 / 3 = 0.1 \text{ моль},$
а во всем продукте:
$v(Al_{2}S_{3}) = 0.1 \cdot 2 = 0.2 \text{ моль}.$
Из уравнения взаимодействия алюминия с серой имеем: алюминия прореагировало 0.4 моль, а его исходное количество составило $0.4 + 0.2 = 0.6$ моль, серы прореагировало 0.6 моль, отсюда масса исходной смеси:
$m_{смеси} = m(Al) + m(S) = 0.6 \cdot 27 + 0.6 \cdot 32 = 35.4 \text{ г}.$
Массовая доля алюминия в смеси:
$\omega(Al) = \frac{m_{Al}}{m_{см}} = \frac{0.6 \cdot 27}{35.4} = 0.4576 \text{ (или } 45.76\%).$
Ответ: 35.4 г; 45.76%.
Смесь алюминия и серы прокалили без доступа воздуха. Половину продукта растворили при комнатной температуре в водном растворе гидроксида натрия, при этом выделилось 3.36 л газа (н.у.). Ко второй половине продукта при комнатной температуре добавили воды, при этом выделилось 6.72 л газа (н.у.). Установите массу исходной смеси и массовую долю алюминия в смеси.
Решение:
Реакция протекает в соответствии с уравнением:
$2Al + 3S \xrightarrow{t^{\circ}} Al_{2}S_{3}.$
Одну половину полученного продукта растворили в растворе гидроксида натрия, при этом выделяется водород, образующийся при реакции избыточного алюминия с раствором гидроксида натрия:
$Al + NaOH + 3H_{2}O \rightarrow Na[Al(OH)_{4}] + 1.5H_{2}\uparrow.$
По условию количество выделившегося водорода:
$v(H_{2}) = 3.36 / 22.4 = 0.15 \text{ моль},$
отсюда количество избыточного алюминия в половине продукта:
$v(Al) = 0.15 / 1.5 = 0.1 \text{ моль},$
а во всем полученном продукте:
$v(Al) = 0.1 \cdot 2 = 0.2 \text{ моль}.$
К другой половине полученного продукта добавили воду:
$Al_{2}S_{3} + 6H_{2}O \rightarrow 2Al(OH)_{3} + 3H_{2}S\uparrow.$
По условию задачи количество выделившегося сероводорода:
$v(H_{2}S) = 6.72 / 22.4 = 0.3 \text{ моль},$
отсюда количество сульфида алюминия во второй половине полученного продукта:
$v(Al_{2}S_{3}) = 0.3 / 3 = 0.1 \text{ моль},$
а во всем продукте:
$v(Al_{2}S_{3}) = 0.1 \cdot 2 = 0.2 \text{ моль}.$
Из уравнения взаимодействия алюминия с серой имеем: алюминия прореагировало 0.4 моль, а его исходное количество составило $0.4 + 0.2 = 0.6$ моль, серы прореагировало 0.6 моль, отсюда масса исходной смеси:
$m_{смеси} = m(Al) + m(S) = 0.6 \cdot 27 + 0.6 \cdot 32 = 35.4 \text{ г}.$
Массовая доля алюминия в смеси:
$\omega(Al) = \frac{m_{Al}}{m_{см}} = \frac{0.6 \cdot 27}{35.4} = 0.4576 \text{ (или } 45.76\%).$
Ответ: 35.4 г; 45.76%.
