а)
Вещество: карбонат кальция CaCO3;
М равна 100 г/моль.
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O (1)
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O (2)
V(CO2) = 0,448 л, ν(CO2) = 0,448 / 22,4 = 0,02 моль.
По уравнению (2) ν(CO2) = ν(CaCO3) = 0,02 моль, тогда m(CaCO3) = 100 г/моль × 0,02 моль = 2,0 г.
Масса оксида алюминия: 50 г – 2 г = 48 г.
Массовая доля оксида алюминия в исходной смеси: ω = (48 г / 50 г) × 100% = 96%.
ответ: Массовая доля оксида алюминия в исходной смеси 96%.
б) Из условия задачи известно, что смесь "Алюмак 320" содержит 5% примесей, таким образом можно сделать вывод, что данный состав подходит для приготовления адсорбента.
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Пусть n(MgO)=x, а n(Al2O3)=y
Тогда 40г\моль×Х+102г\моль×У=9,1
Найдем массу раствора кислоты
m(р-ра)=113,7мл×1,07г\мл=121,66г
Отсюда масса кислоты в растворе
m(HCl)=121,66г÷100%×15%=18,25г
Найдем кол-во хлороводорода
n(HCl)=18,25г÷36,5г\моль=0,5моль
Следуя вышеприведенным уравнениям
n₁(HCl)=2n(MgO)=2x
n₂(HCl)=6n(Al2O3)=6y
Следственно
2x+6y=0.5
Составим систему уравнений
2x+6y=0,5
40x+102y=9,1
После решения системы уравнений находим:
x=0.1
y=0,05
Следственно n(Al2O3)=0,05 моль
m(Al2O3)=0,05 моль×102 г\моль=5,1г
w(Al2O3)=5,1г÷9,1г×100%=56%