Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 7054
i

При на­гре­ва­нии об­раз­ца нит­ра­та алю­ми­ния часть ве­ще­ства раз­ло­жи­лась, при этом вы­де­ли­лось 6,72  л газов (в пе­ре­сче­те на н. у.). Оста­ток мас­сой 25,38  г пол­но­стью рас­тво­ри­ли в ми­ни­маль­ном объ­е­ме 24%-⁠го рас­тво­ра гид­рок­си­да на­трия. Опре­де­ли­те мас­со­вую долю нит­ра­та на­трия в ко­неч­ном рас­тво­ре. В от­ве­те на­пи­ши­те урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые ука­за­ны в усло­вии за­да­чи, и при­ве­ди­те все не­об­хо­ди­мые вы­чис­ле­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При раз­ло­же­нии нит­ра­та алю­ми­ния (соли ам­фо­тер­но­го ме­тал­ла) об­ра­зу­ют­ся оксид алю­ми­ния, бурый газ  — ди­ок­сид азота (IV) и кис­ло­род:

4Al левая круг­лая скоб­ка NO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка _3$ \to$ 2Al_2$O_3$ плюс 12NO_2$\uparrow$ плюс 3O_2$\uparrow$ левая круг­лая скоб­ка на­гре­ва­ние пра­вая круг­лая скоб­ка .

По­сколь­ку в усло­вии за­да­чи речь идет о пол­ном рас­тво­ре­нии остат­ка, со­сто­я­ще­го из ок­си­да и нит­ра­та алю­ми­ния, то в итоге об­ра­зу­ет­ся ком­плекс­ная соль алю­ми­ния  — тет­ра­гид­рок­со­алю­ми­нат на­трия:

\ChemFormAl_2O_3 плюс 2NaOH плюс 3H_2O \to 2Na левая квад­рат­ная скоб­ка Al левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка ;

 

\ChemFormAl левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 плюс 4NaOH \to Na левая квад­рат­ная скоб­ка Al левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка плюс 3NaNO_3.

Вы­чис­лим ко­ли­че­ство ве­ще­ства газа, вы­де­лив­ше­го­ся при раз­ло­же­нии нит­ра­та алю­ми­ния:

\nu$ левая круг­лая скоб­ка NO_2 плюс $O_2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 6,72 л/22,4 л/моль = 0,3 моль.

По урав­не­нию ре­ак­ции раз­ло­же­ния нит­ра­та алю­ми­ния \ChemForm\nu левая круг­лая скоб­ка Al_2O_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 2/15\nu левая круг­лая скоб­ка NO_2 плюс O_2 пра­вая круг­лая скоб­ка . Сле­до­ва­тель­но:

\nu$ левая круг­лая скоб­ка Al_2$O_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 2/15\nu$ левая круг­лая скоб­ка NO_2$ плюс O_2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 2/15 умно­жить на $ 0,3 моль = 0,04 моль;

 

m левая круг­лая скоб­ка Al_2$O_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,04 моль умно­жить на $ 102 г/моль = 4,08 г.

Вы­чис­лим массу и ко­ли­че­ство ве­ще­ства остав­ше­го­ся нит­ра­та алю­ми­ния:

m ост. левая круг­лая скоб­ка Al левая круг­лая скоб­ка NO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка _3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 25,38 г минус 4,08 г = 21,3 г;

 

\nu$ ост. левая круг­лая скоб­ка Al левая круг­лая скоб­ка NO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка _3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 21,3 г/213 г/моль = 0,1 моль.

Вы­чис­лим ко­ли­че­ство ве­ще­ства и массу вза­и­мо­дей­ству­ю­ще­го с ок­си­дом и нит­ра­том алю­ми­ния гид­рок­си­да на­трия:

\nu$ левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,04 моль умно­жить на $ 2 плюс 0,1 моль умно­жить на $ 4 = 0,48 моль;

 

m левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,48 моль умно­жить на $ 40 г/моль = 19,2 г.

Масса 24%-⁠го рас­тво­ра гид­рок­си­да на­трия равна:

m левая круг­лая скоб­ка р минус ра NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 19,2 г/0,24 = 80 г.

Вы­чис­лим ко­ли­че­ство ве­ще­ства и масса об­ра­зо­вав­ше­го­ся в ре­зуль­та­те ре­ак­ции нит­ра­та алю­ми­ния со ще­ло­чью нит­ра­та на­трия:

\nu$ левая круг­лая скоб­ка NaNO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 3\nu$ ост. левая круг­лая скоб­ка Al левая круг­лая скоб­ка NO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка _3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,1 моль умно­жить на $ 3 = 0,3 моль;

 

m левая круг­лая скоб­ка NaNO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,3 моль умно­жить на $ 85 г/моль = 25,5 г.

Вы­чис­лим массу об­ра­зо­вав­ше­го­ся рас­тво­ра равна и мас­со­вую долю нит­ра­та на­трия:

m левая круг­лая скоб­ка р минус ра пра­вая круг­лая скоб­ка = 80 г плюс 25,38 г = 105,38 г;

 

\omega$ левая круг­лая скоб­ка NaNO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 25,5 г/105,38 г умно­жить на $ 100\% = 24,20\%.

Ответ: 24,20%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный, со­дер­жит все на­зван­ные выше эле­мен­ты4
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в одном из на­зван­ных выше эле­мен­тов3
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в двух из на­зван­ных выше эле­мен­тов2
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в трех из на­зван­ных выше эле­мен­тов1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: За­да­ния 33 (С4). Сер­гей Ши­ро­ко­по­яс: Химия — под­го­тов­ка к ЕГЭ 2016
Раздел кодификатора ФИПИ: 5.7 Расчёты с ис­поль­зо­ва­ни­ем по­ня­тий «мас­со­вая доля», «мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция», «рас­тво­ри­мость»
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Скрыть комментарии · Помощь
Ольга Петровна Блинова 17.02.2017 10:15

По­че­му в 3 урав­не­нии по­лу­чи­лась ком­плекс­ная соль, ведь гид­рок­си­да на­трия взято ми­ни­маль­ное ко­ли­че­ство. будет ли пра­виль­ным ре­ше­ни­ем с гид­рок­си­дом алю­ми­ния

Антон Голышев

"Оста­ток мас­сой 25,38 г пол­но­стью рас­тво­ри­ли" - об­ра­зо­вал­ся рас­твор.



О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025