m(смеси) = 52.8 г; w(Al₂O₃) = 19.32%
Объяснение:
Считаем количества веществ алюминия и кислорода
n(Al) = N(Al) / Na = 2.408 * 10²³ / 6.02 * 10²³ = 0.4 моль
n(O) = N(O) / Na = 1,2642 * 10²⁴ / 6.02 * 10²³ = 2.1 моль
Пусть алюминия в нитрате есть х моль, тогда в оксиде его есть 0.4 - х моль. Количество вещества нитрата алюминия тогда тоже будет х моль, а оксида алюминия будет 0.5(0.4 - х) моль. Зная это, можем найти количество вещества кислорода в этих соединениях
n(O) в Al(NO₃)₃ = 9x моль
n(O) в Al₂O₃ = 1.5(0.4 - х) моль
Значит 9х + 1.5(0.4 - х) = 2.1; х = 0.2 моль
Считаем массу оксида и нитрата алюминия
m(Al₂O₃) = M(Al₂O₃) * n(Al₂O₃) = 102 * 0.1 = 10.2 г
m(Al(NO₃)₃) = M(Al(NO₃)₃) * n(Al(NO₃)₃) = 213 * 0.2 = 42.6 г
Вместе m(Al₂O₃) + m(Al(NO₃)₃) = 10.2 + 42.6 = 52.8 г
Считаем массовую долю оксида алюминия
w(Al₂O₃) = m(Al₂O₃) / m(смеси) = 10.2 / 52.8 = 0.1932 = 19.32%
Найти: m(CaCO3) = ?
Решение:
1) Для начала следует написать уравнение реакции:
CaCO3 = CaO + CO2 (Это реакция термического разложения, то есть при нагревании карбонат кальция (CaCO3) будет разлагаться до оксида кальция (CaO) и высшего оксида углерода (CO2), поэтому когда будешь писать уравнение, то над знаком "равно" обязательно укажи значок t, так как идет нагревание)
2) Теперь нужно найти количество вещества оксида кальция, то есть количество моль:
Общая формула n = m / M;
M(CaO) = 40 * 1 + 16 * 1 = 56 г/моль;
n(CaO) = 120000 г / 56 г/моль = 2142,8 моль. (Не пугайся, что числа такие большие, просто я килограммы сразу перевел в граммы, так как мне проще работать с обычными моль, нежели с киломоль и т.д.)
3) Из уравнения реакции видно, что количества вещества карбоната кальция (CaCO3) и оксида кальция (CaO) равны, так как равны соотношения их молекул (1:1), а значит, что n(CaCO3) = 2142,8 моль.
4) Теперь остается лишь найти необходимую массу карбоната кальция (CaCO3):
Общая формула n = m / M;
m = n * M;
M(CaCO3) = 40 * 1 + 12 * 1 + 16 * 3 = 100 г/моль;
m(CaCO3) = 2142,8 моль * 100 г/моль = 214280 г = 214,28 кг (Обратно в килограммы перевел из-за того, что так требуют условия задачи, ведь сказано, что нам нужны в конечном ответе именно килограммы).
ответ: m(CaCO3) = 214,28 кг.