Какова массовая доля алюминия в сплаве и массовая доля калий-гидроксида в полученном растворе, если сплав алюминия

Данная задача относится к разделу химии. Чтобы решить ее, следует провести ряд расчетов.

Шаг 1: Расчет количества алюминия в сплаве.
Масса сплава алюминия с цинком составляет 4,22 г.

Шаг 2: Расчет молей алюминия в сплаве.
Для этого необходимо знать молярную массу алюминия. Молярная масса Al равна 26,98 г/моль.
Количество молей алюминия можно найти, используя следующую формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где \( n \) - количество молей, \( m \) - масса в граммах, \( M \) - молярная масса в г/моль.

Шаг 3: Расчет массы KOH в растворе.
Масса раствора составляет 400 г, а массовая доля KOH равна 12%. Нам нужно найти массу KOH в этом растворе. Для этого умножим массу раствора на массовую долю KOH:
\[ m_{KOH} = m_{solution} \times \frac{w_{KOH}}{100} \]
где \( m_{KOH} \) - масса KOH, \( m_{solution} \) - масса раствора, \( w_{KOH} \) - массовая доля KOH.

Шаг 4: Расчет количества молей KOH в растворе.
Теперь мы можем вычислить количество молей KOH с использованием молярной массы KOH (56,11 г/моль) и массы KOH в растворе:
\[ n_{KOH} = \frac{m_{KOH}}{M_{KOH}} \]
где \( n_{KOH} \) - количество молей KOH, \( m_{KOH} \) - масса KOH, \( M_{KOH} \) - молярная масса KOH.

Шаг 5: Расчет массовой доли алюминия в сплаве.
Массовую долю алюминия можно вычислить, разделив массу алюминия на массу сплава и умножив на 100%:
\[ w_{Al} = \frac{m_{Al}}{m_{alloy}} \times 100\]
где \( w_{Al} \) - массовая доля алюминия, \( m_{Al} \) - масса алюминия, \( m_{alloy} \) - масса сплава.

Шаг 6: Расчет массовой доли KOH в растворе.
Массовую долю KOH можно найти, разделив массу KOH на массу раствора и умножив на 100%:
\[ w_{KOH} = \frac{m_{KOH}}{m_{solution}} \times 100\]
где \( w_{KOH} \) - массовая доля KOH, \( m_{KOH} \) - масса KOH, \( m_{solution} \) - масса раствора.

Теперь давайте проведем необходимые расчеты:

Шаг 1:
Масса сплава алюминия с цинком составляет 4,22 г.

Шаг 2:
Молярная масса алюминия (\(M_{Al}\)) равна 26,98 г/моль.
Количество молей алюминия (\(n_{Al}\)) в сплаве можно найти, используя формулу:
\[ n_{Al} = \frac{m_{Alloy}}{M_{Al}} \]
где \( n_{Al} \) - количество молей алюминия, \( m_{Alloy} \) - масса сплава.

Подставим известные значения:
\[ n_{Al} = \frac{4,22 \, \text{г}}{26,98 \, \text{г/моль}} \approx 0,15602 \, \text{моль} \]

Шаг 3:
Масса раствора составляет 400 г, а массовая доля KOH равна 12%.
Масса KOH в растворе (\(m_{KOH}\)) можно найти, умножив массу раствора на массовую долю KOH:
\[ m_{KOH} = m_{\text{solution}} \times \frac{w_{KOH}}{100} \]
где \( m_{KOH} \) - масса KOH, \( m_{\text{solution}} \) - масса раствора, \( w_{KOH} \) - массовая доля KOH.

Подставим известные значения:
\[ m_{KOH} = 400 \, \text{г} \times \frac{12}{100} = 48 \, \text{г} \]

Шаг 4:
Молярная масса KOH (\( M_{KOH} \)) составляет 56,11 г/моль.
Количество молей KOH (\( n_{KOH} \)) в растворе можно найти, используя формулу:
\[ n_{KOH} = \frac{m_{KOH}}{M_{KOH}} \]
где \( n_{KOH} \) - количество молей KOH, \( m_{KOH} \) - масса KOH.

Подставим известные значения:
\[ n_{KOH} = \frac{48 \, \text{г}}{56,11 \, \text{г/моль}} \approx 0,85525 \, \text{моль} \]

Шаг 5:
Массовая доля алюминия (\( w_{Al} \)) в сплаве может быть найдена, разделив массу алюминия на массу сплава и умножив на 100%:
\[ w_{Al} = \frac{m_{Al}}{m_{alloy}} \times 100 \]
где \( w_{Al} \) - массовая доля алюминия, \( m_{Al} \) - масса алюминия, \( m_{alloy} \) - масса сплава.

Подставим известные значения:
\[ w_{Al} = \frac{m_{Al}}{m_{Alloy}} \times 100 = \frac{4,22 \, \text{г}}{4,22 \, \text{г}} \times 100 = 100\% \]

Таким образом, массовая доля алюминия в сплаве составляет 100%.

Шаг 6:
Массовая доля KOH (\( w_{KOH} \)) в растворе может быть найдена, разделив массу KOH на массу раствора и умножив на 100%:
\[ w_{KOH} = \frac{m_{KOH}}{m_{solution}} \times 100 \]
где \( w_{KOH} \) - массовая доля KOH, \( m_{KOH} \) - масса KOH, \( m_{solution} \) - масса раствора.

Подставим известные значения:
\[ w_{KOH} = \frac{48 \, \text{г}}{400 \, \text{г}} \times 100 = 12\% \]

Таким образом, массовая доля KOH в растворе составляет 12%.

Итак, мы рассчитали массовую долю алюминия в сплаве (100%) и массовую долю KOH в растворе (12%).