4) Какую массу 25% раствора соляной кислоты необходимо потратить для полного растворения 3 г алюминия.

Расчет массы раствора соляной кислоты

Для решения этой задачи нам нужно рассчитать массу 25% раствора соляной кислоты, необходимого для полного растворения 3 г алюминия.

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Найдем количество вещества алюминия (Al).
   • Молярная масса алюминия (M(Al)) = 27 г/моль.
   • Количество вещества алюминия (n(Al)) = масса / молярная масса.
   • \[ n(Al) = \frac{3 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = \frac{1}{9} \text{ моль} \]
2. Шаг 2: Напишем уравнение реакции алюминия с соляной кислотой.
   • \[ 2Al + 6HCl → 2AlCl_3 + 3H_2 ↑ \]
3. Шаг 3: Определим необходимое количество соляной кислоты (HCl).
   • Из уравнения реакции видно, что на 2 моль Al требуется 6 моль HCl.
   • Следовательно, количество вещества HCl (n(HCl)) = n(Al) * (6/2).
   • \[ n(HCl) = \frac{1}{9} \text{ моль} × \frac{6}{2} = \frac{1}{9} × 3 = \frac{1}{3} \text{ моль} \]
4. Шаг 4: Найдем массу соляной кислоты (HCl).
   • Молярная масса соляной кислоты (M(HCl)) = 1 (H) + 35.5 (Cl) = 36.5 г/моль.
   • Масса HCl (m(HCl)) = n(HCl) * M(HCl).
   • \[ m(HCl) = \frac{1}{3} \text{ моль} × 36.5 \text{ г/моль} = \frac{36.5}{3} \text{ г} ≈ 12.17 \text{ г} \]
5. Шаг 5: Рассчитаем массу 25% раствора соляной кислоты.
   • Массовая доля HCl = (масса HCl / масса раствора) * 100%.
   • Масса раствора = масса HCl / (массовая доля HCl / 100%).
   • \[ \text{Масса раствора} = \frac{12.17 \text{ г}}{25/100} = \frac{12.17 \text{ г}}{0.25} = 48.68 \text{ г} \]

Ответ: Примерно 48.68 г 25% раствора соляной кислоты необходимо потратить для полного растворения 3 г алюминия.