5. Дано 40 г раствора, содержащего 5% хлорида алюминия. Сколько потребуется миллилитров раствора (ρ = 1,2 г/см³), содержащего 0,2 массовой доли, чтобы полностью превратить в тетрагидроксоалюминат натрия?

Решение:

1. Найдем массу хлорида алюминия (AlCl₃) в исходном растворе:

\[ m(AlCl_3) = m_{раствора} imes rac{w(AlCl_3)}{100} \]

\[ m(AlCl_3) = 40 ext{ г} imes rac{5}{100} = 2 ext{ г} \]

2. Найдем количество вещества хлорида алюминия:

Молярная масса AlCl₃ = 27 + 3 × 35,5 = 27 + 106,5 = 133,5 г/моль.

\[ n(AlCl_3) = rac{m(AlCl_3)}{M(AlCl_3)} = rac{2 ext{ г}}{133,5 ext{ г/моль}} ≈ 0,015 ext{ моль} \]

3. Составим уравнение реакции получения тетрагидроксоалюмината натрия из хлорида алюминия:

\[ AlCl_3 + 4NaOH ightarrow Na[Al(OH)_4] + 3NaCl \]

Из уравнения видно, что на 1 моль AlCl₃ требуется 4 моль NaOH.

4. Найдем количество вещества гидроксида натрия (NaOH), необходимого для реакции:

\[ n(NaOH) = 4 imes n(AlCl_3) = 4 imes 0,015 ext{ моль} = 0,06 ext{ моль} \]

5. Найдем массу гидроксида натрия:

Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.

\[ m(NaOH) = n(NaOH) imes M(NaOH) = 0,06 ext{ моль} imes 40 ext{ г/моль} = 2,4 ext{ г} \]

6. Найдем массу раствора гидроксида натрия:

Массовая доля NaOH в растворе = 20% (или 0,2).

\[ m_{раствора ext{ } NaOH} = rac{m(NaOH)}{w(NaOH)} = rac{2,4 ext{ г}}{0,2} = 12 ext{ г} \]

7. Найдем объем раствора гидроксида натрия:

Плотность раствора (ρ) = 1,2 г/см³.

\[ V = rac{m_{раствора}}{ ho} = rac{12 ext{ г}}{1,2 ext{ г/см}^3} = 10 ext{ см}^3 \]

Так как 1 см³ = 1 мл, то объем равен 10 мл.

Ответ: Потребуется 10 мл раствора гидроксида натрия.