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

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

4Al(NO₃)₃ → 2Al₂O₃ + 12NO₂↑ + 3O₂↑ (нагревание)

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

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]

Al(NO₃)₃ + 4NaOH → Na[Al(OH)₄] + 3NaNO₃

Вычислим количество вещества газа, выделившегося при разложении нитрата алюминия:

ν(NO₂ + O₂) = 6,72 л/22,4 л/моль = 0,3 моль

По уравнению реакции разложения нитрата алюминия ν(Al₂O₃) = 2/15ν(NO₂ + O₂), следовательно, ν(Al₂O₃) = 2/15ν(NO₂ + O₂) = 2/15 · 0,3 моль = 0,04 моль, m(Al₂O₃) = 0,04 моль · 102 г/моль = 4,08 г

Вычислим массу и количество вещества оставшегося нитрата алюминия:

m_ост.(Al(NO₃)₃) = 25,38 г – 4,08 г = 21,3 г; ν_ост.(Al(NO₃)₃) = 21,3 г/213 г/моль = 0,1 моль

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

ν(NaOH) = 0,04 моль · 2 + 0,1 моль · 4 = 0,48 моль; m(NaOH) = 0,48 моль · 40 г/моль = 19,2 г

Масса 24%-ного раствора гидроксида натрия равна:

m(р-ра NaOH) = 19,2 г/0,24 = 80 г

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

ν(NaNO₃) = 3ν_ост.(Al(NO₃)₃) = 0,1 моль · 3 = 0,3 моль; m(NaNO₃) = 0,3 моль · 85 г/моль = 25,5 г

Вычислим массу образовавшегося раствора равна и массовую долю нитрата натрия:

m(р-ра) = 80 г + 25,38 г = 105,38 г

ω(NaNO₃) = 25,5 г/105,38 г · 100% = 24,20%