Смешали раствор карбоната натрия и раствор иодида алюминия в массовом соотношении 1: 2. При этом образовалось 435,6 г раствора, содержащего только одно растворенное вещество. Полученный раствор может без остатка прореагировать с 800 г бромной воды с массовой долей брома 3%. Вычислите массовую долю соли в растворе карбоната натрия. (10,6%)
1 Ответ
Решение:
3Na2CO3 + 2AlI3 + 3H2O = 6NaI + 2Al(OH)3 + 3CO2 (I)
2NaI + Br2 = 2NaBr + I2 (II)
m(Br2) = 800∙0,03 = 24 г
n(Br2) = 24/160 = 0,15 моль
n(NaI) = 2n(Br2) = 2∙0,15 = 0,3 моль
n(Al(OH)3) = n(NaI)/3 = 0,3/3 = 0,1 моль
m(Al(OH)3) = M∙n = 78*0,1 = 7,8 г
n(CO2) = n(NaI)/2 = 0,3/2 = 0,15 моль
m(CO2) = M∙n = 44∙0,15 = 6,6 г
Найдем сумму масс смешиваемых растворов. Исходя из закона сохранения масс, мы можем записать, что:
mисх.р-ра(Na2CO3) + mисх.р-ра(AlI3) = mполуч.р-ра(NaI) + m(Al(OH)3) + m(CO2) = 435,6 г + 7,8 г + 6,6 г = 450 г
В условии сказано, что массы исходных растворов соотносятся как 1:2. Пусть тогда, масса раствора карбоната натрия будет равна x г, тогда масса раствора йодида алюминия будет равна 2x г. Получаем уравнение:
x+2x=450
3x=450
x=150
тогда, mисх.р-ра(Na2CO3) = x г = 150 г, а mисх.р-ра(AlI3) = 2x г = 2*150 = 300 г
В соответствии с уравнением реакции (I):
n(Na2CO3) = n(CO2) = 0,15 моль
m(Na2CO3) = M*n = 106*0,15 = 15,9 г
w(AlI3) =100%*15,9/150=10,6%