Расчет газа, выделившегося при нагревании и обработке смеси, содержащей равные смеси алюминия (Al) и серы (S) по

Для решения данной задачи нам необходимо проанализировать все вещества, происходящие в ходе реакции, и определить их массовые доли в полученном растворе.

Первое, что нам требуется сделать, это найти количество вещества алюминия и серы, содержащейся в исходной смеси. У нас есть по 20 г каждого вещества. Так как мы имеем одинаковые массы алюминия и серы, получаем следующее:

Масса алюминия (Al) = 20 г
Масса серы (S) = 20 г

Затем мы должны рассмотреть реакцию между смесью алюминия и серы и раствором KOH. Известно, что в результате этой реакции образуются K3[Al(OH)6] и K2S.

Теперь определим массу KOH и его концентрацию в растворе. Нам дана масса KOH равная 1400 г и концентрация KOH в растворе равна 32%. Можем использовать эти данные для расчета количества KOH в растворе и сохранения его для дальнейших вычислений.

Масса KOH = 1400 г
Концентрация KOH = 32%

Для расчета количества KOH в растворе, нужно использовать формулу:

Количество KOH = (Масса KOH * Концентрация KOH) / 100

Подставим значения в формулу:

Количество KOH = (1400 г * 32%) / 100 = 448 г

Теперь у нас есть все необходимые данные для расчета массовых долей веществ в полученном растворе.

- Объем газа:
В реакции между алюминием и серой выделяется газ. Мы можем использовать закон Авогадро, чтобы определить объем выделившегося газа. Сначала найдем количество вещества газа, используя молярные массы всех веществ в реакции:

Молярная масса Al = 26.98 г/моль
Молярная масса S = 32.06 г/моль
Молярная масса KOH = 56.11 г/моль

Количество вещества газа = (Масса газа) / (Молярная масса газа)

Количество вещества газа = (20 г + 20 г) / (Молярная масса Al + Молярная масса S)
Количество вещества газа = 40 г / (26.98 г/моль + 32.06 г/моль)

Теперь, используя объемную константу газа (22.4 дм³/моль), мы можем выразить количество газа в объеме:

Объем газа = (Количество вещества газа) * (Объемная константа газа)

Объем газа = (Количество вещества газа) * 22.4 дм³/моль

Подставим значения в формулу:

Объем газа = (40 г / (26.98 г/моль + 32.06 г/моль)) * 22.4 дм³/моль

Вычислим это:

Объем газа = 10.89 дм³

Таким образом, объем выделившегося газа в данной реакции составляет 10.89 дм³.

- Массовая доля K3[Al(OH)6]:
Для расчета массовой доли K3[Al(OH)6] в полученном растворе, мы должны определить его массу.

Масса K3[Al(OH)6] = (Количество KOH * Молярная масса K3[Al(OH)6]) / Мольная масса KOH

Подставим значения в формулу:

Масса K3[Al(OH)6] = (448 г * Молярная масса K3[Al(OH)6]) / 56.11 г/моль

Рассчитаем это:

Масса K3[Al(OH)6] = 3584 г/моль

Теперь мы можем определить массовую долю K3[Al(OH)6] в полученном растворе:

Массовая доля K3[Al(OH)6] = (Масса K3[Al(OH)6] / Общая масса раствора) * 100

Подставим значения в формулу:

Массовая доля K3[Al(OH)6] = (3584 г / (1400 г + 3584 г)) * 100

Вычислим эту величину:

Массовая доля K3[Al(OH)6] = 21.11%

- Массовая доля K2S:
Аналогично мы можем рассчитать массовую долю K2S в полученном растворе.

Масса K2S = (Количество KOH * Молярная масса K2S) / Мольная масса KOH

Подставим значения в формулу:

Масса K2S = (448 г * Молярная масса K2S) / 56.11 г/моль

Рассчитаем это:

Масса K2S = 112 г/моль

Массовая доля K2S = (Масса K2S / Общая масса раствора) * 100

Подставим значения в формулу:

Массовая доля K2S = (112 г / (1400 г + 3584 г)) * 100

Вычислим это:

Массовая доля K2S = 7.81%

- Массовая доля KOH:
Наконец, мы можем рассчитать массовую долю KOH в полученном растворе.

Масса KOH в растворе = 448 г

Массовая доля KOH = (Масса KOH в растворе / Общая масса раствора) * 100

Подставим значения в формулу:

Массовая доля KOH = (448 г / (1400 г + 3584 г)) * 100

Вычислим эту величину:

Массовая доля KOH = 10.02%

Таким образом, массовые доли веществ в полученном растворе составляют:
- 10.89 дм³ объема выделившегося газа;
- 21.11% K3[Al(OH)6];
- 7.81% K2S;
- 10.02% KOH.