Сколько граммов карбида алюминия надо добавить к 200 мл 20%-го раствора азотной кислоты (плотность 1,1 г/мл), чтобы массовая доля кислоты в полученном растворе стала равной 5%

1

Ответы и объяснения

2013-11-10T13:25:57+04:00
В данном случае параллельно протекают две реакции. 
Вторая протекает по мере образования гидроксида алюминия Al(OH)3, с которым и взаимодействует азотная кислота. 
1) Al4C3 + 12H2O --> 4Al(OH)3 + 3CH4 
2) Al(OH)3 + 3HNO3 --> Al(NO3)3 + 3H2O 
Процесс можно описать суммарной реакцией: 
Al4C3 + 12HNO3 --> 4Al(NO3)3 + 3CH4 
Теперь сухой математический расчёт. 
m(HNO3) = 150*0,21 = 31,5 (г) 
Необходимо уменьшить массовую долю кислоты в три раза, значит, должно остаться: 
31,5/3 = 10,5 (г) 
Т.е. на взаимодействие с карбидом ушло: 
31,5 - 10,5 = 21 (г) 
Теперь надо найти кол-во кислоты, вступившей в реакцию: 
v = m/M 
v(HNO3) = m(HNO3)/M(HNO3) = 21/63 = 1/3 (моль) 
Согласно уравнению реакции, кол-во карбида в 12 раз меньше кол-ва кислоты: 
v(Al4C3) = 1/12 v(HNO3) = 1/36 (моль) 
Масса карбида алюминия равна: 
m = v*M 
m(Al4C3) = v(Al4C3) * M(Al4C3) = 144 * 1/36 = 144/36 = 4 (г) 
Ответ: m(Al4C3) = 4 г