7.10. Оксид алюминия сплавили с гидроксидом натрия с образованием соли NaAlO2 и воды. Определите: а) массу гидроксида натрия, необходимую для реакции с 0,3 моль оксида алюминия, б) массу соли, полученную из 51 г оксида алюминия, в) массу оксида алюминия, необходимую для получения 32,8 г соли, г) массу образовавшейся воды, если израсходовано 16 г гидроксида натрия.

Решение:

Для начала запишем уравнение реакции:

Теперь рассчитаем молярные массы веществ:

• Молярная масса Al₂O₃ = 2 * 27 + 3 * 16 = 102 г/моль
• Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль
• Молярная масса NaAlO₂ = 23 + 27 + 2 * 16 = 82 г/моль
• Молярная масса H₂O = 2 * 1 + 16 = 18 г/моль

а) Масса гидроксида натрия для реакции с 0,3 моль оксида алюминия:

1. Найдем количество вещества NaOH, необходимое для реакции с 0,3 моль Al₂O₃, используя пропорцию из уравнения реакции:

1 моль Al₂O₃ реагирует с 2 моль NaOH

0,3 моль Al₂O₃ реагирует с X моль NaOH

X = (0,3 * 2) / 1 = 0,6 моль NaOH

2. Рассчитаем массу 0,6 моль NaOH:

Масса = количество вещества * молярная масса

Масса NaOH = 0,6 моль * 40 г/моль = 24 г

Ответ: 24 г

б) Масса соли, полученную из 51 г оксида алюминия:

1. Рассчитаем количество вещества Al₂O₃ в 51 г:

Количество вещества = Масса / Молярная масса

Количество вещества Al₂O₃ = 51 г / 102 г/моль = 0,5 моль

2. Найдем количество вещества соли NaAlO₂, образовавшейся из 0,5 моль Al₂O₃, используя пропорцию из уравнения реакции:

1 моль Al₂O₃ дает 2 моль NaAlO₂

0,5 моль Al₂O₃ даст Y моль NaAlO₂

Y = (0,5 * 2) / 1 = 1 моль NaAlO₂

3. Рассчитаем массу 1 моль NaAlO₂:

Масса NaAlO₂ = 1 моль * 82 г/моль = 82 г

Ответ: 82 г

в) Масса оксида алюминия, необходимую для получения 32,8 г соли:

1. Рассчитаем количество вещества соли NaAlO₂ в 32,8 г:

Количество вещества NaAlO₂ = 32,8 г / 82 г/моль = 0,4 моль

2. Найдем количество вещества Al₂O₃, необходимое для получения 0,4 моль NaAlO₂, используя пропорцию из уравнения реакции:

2 моль NaAlO₂ получается из 1 моль Al₂O₃

0,4 моль NaAlO₂ получится из Z моль Al₂O₃

Z = (0,4 * 1) / 2 = 0,2 моль Al₂O₃

3. Рассчитаем массу 0,2 моль Al₂O₃:

Масса Al₂O₃ = 0,2 моль * 102 г/моль = 20,4 г

Ответ: 20,4 г

г) Масса образовавшейся воды, если израсходовано 16 г гидроксида натрия:

1. Рассчитаем количество вещества NaOH в 16 г:

Количество вещества NaOH = 16 г / 40 г/моль = 0,4 моль

2. Найдем количество вещества воды H₂O, образовавшейся при реакции 0,4 моль NaOH, используя пропорцию из уравнения реакции:

2 моль NaOH дают 1 моль H₂O

0,4 моль NaOH даст W моль H₂O

W = (0,4 * 1) / 2 = 0,2 моль H₂O

3. Рассчитаем массу 0,2 моль H₂O:

Масса H₂O = 0,2 моль * 18 г/моль = 3,6 г

Ответ: 3,6 г