Согласно уравнению реакции, оксид алюминия и серная кислота реагируют в соотношении 1:3, однако, из расчетов следует, что кислота взята в недостатке, поэтому количество воды рассчитываем по кислоте Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O 20 г х г 3*98 г 3*18 г
Если в 1 случае оба в-ва без примесей, то м.д. Na и C будет соотв-о (23*(4/84)+46*(4/106))/(4+4) = 0.3539 (35.39%) и (12*(4/84)+12*(4/106))/(4+4) = 0.128 (12.8%);
в смеси 8*w1 г. (w1 - м.д.) NaHCO3, сод-х 23*8*w1/84 = 2.1905*w1 г Na и 12*8*w1/84 = 1.143*w1 г C и 8*w2 г. (w2 - м.д.) Na2CO3, сод-х 46*8*w2/106 = 3.4717*w2 г Na и 12*8*w2/106 = 0.906*w2 г C;
тогда 8*0.3128 = 2.1905*w1+3.4717*w2 (1) и 8*0.1066 = 1.143*w1+0.906*w2 (2);
упрощая (1) и (2), приходим к w1+1.585*w2 = 1.1424 (1) и 1 = 1.3403*w1+1.0624*w2 (2), а выразив из (1) w1 как w1 = 1.1424-1.585*w2 и подставив вместо w1 его экв-т в (2), пол-м, что w2 = 0.5 (50%);
Найдем количества вещества реагентов:
- серная кислота
m(H2SO4) = ω * m(р-ра) = 0,1*200 = 20 г
n(H2SO4) = m/M = 20/98 = 0,204 моль
- оксид алюминия
n(Al2O3) = m/M = 40/102 = 0,39 моль
Согласно уравнению реакции, оксид алюминия и серная кислота реагируют в соотношении 1:3, однако, из расчетов следует, что кислота взята в недостатке, поэтому количество воды рассчитываем по кислоте
Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O
20 г х г
3*98 г 3*18 г
Отсюда х = 3,67 г.
ответ: 3,67 г.
в смеси 8*w1 г. (w1 - м.д.) NaHCO3, сод-х 23*8*w1/84 = 2.1905*w1 г Na и 12*8*w1/84 = 1.143*w1 г C и 8*w2 г. (w2 - м.д.) Na2CO3, сод-х 46*8*w2/106 = 3.4717*w2 г Na и 12*8*w2/106 = 0.906*w2 г C;
тогда 8*0.3128 = 2.1905*w1+3.4717*w2 (1) и 8*0.1066 = 1.143*w1+0.906*w2 (2);
упрощая (1) и (2), приходим к w1+1.585*w2 = 1.1424 (1) и 1 = 1.3403*w1+1.0624*w2 (2), а выразив из (1) w1 как w1 = 1.1424-1.585*w2 и подставив вместо w1 его экв-т в (2), пол-м, что w2 = 0.5 (50%);
w1 = 0.3499 (окр-о 35%), а м.д. примесей = 100-50-35 = 15%;
т.о. в смеси 8*0.35 = 2.8 г NaHCO3, 8*0.5 = 4 г Na2CO3 и 1.2 г примесей.