Образец сульфида алюминия массой 1,5 г внесли в 14,4 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия

Ответы на вопрос

Отвечает Зиминова Влада.

Масса раствора гидроксида натрия:

m_{\text{р-ра}}=V\rho=14{,}4\cdot1{,}11=15{,}984\text{ г}

Масса NaOH в 10%-ном растворе:

m(\text{NaOH})=15{,}984\cdot0{,}10=1{,}5984\text{ г}

Количество вещества гидроксида натрия:

n(\text{NaOH})=\frac{1{,}5984}{40}=0{,}03996\approx0{,}040\text{ моль}

Количество вещества сульфида алюминия:

M(\text{Al}_2\text{S}_3)=2\cdot27+3\cdot32=150\text{ г/моль}

n(\text{Al}_2\text{S}_3)=\frac{1{,}5}{150}=0{,}010\text{ моль}

Сульфид алюминия реагирует со щёлочью по уравнению:

\text{Al}_2\text{S}_3+8\text{NaOH}\rightarrow2\text{NaAlO}_2+3\text{Na}_2\text{S}+4\text{H}_2\text{O}

Для полного взаимодействия $0{,}010$ моль $\text{Al}_2\text{S}_3$ потребовалось бы:

n(\text{NaOH})=0{,}010\cdot8=0{,}080\text{ моль}

Щёлочи имеется только $0{,}040$ моль, следовательно, она является лимитирующим реагентом.

Количество вступившего в реакцию сульфида алюминия:

n(\text{Al}_2\text{S}_3)=\frac{0{,}040}{8}=0{,}005\text{ моль}

Оставшийся $\text{Al}_2\text{S}_3$ не растворяется и удаляется при фильтровании.

По уравнению реакции образуется:

n(\text{NaAlO}_2)=0{,}005\cdot2=0{,}010\text{ моль}

n(\text{Na}_2\text{S})=0{,}005\cdot3=0{,}015\text{ моль}

После разбавления объём раствора равен $50$ мл, или $0{,}050$ л.

Молярная концентрация алюмината натрия:

C(\text{NaAlO}_2)=\frac{0{,}010}{0{,}050}=0{,}20\text{ моль/л}

Молярная концентрация сульфида натрия:

C(\text{Na}_2\text{S})=\frac{0{,}015}{0{,}050}=0{,}30\text{ моль/л}

Бром взаимодействует с сульфидом натрия:

\text{Na}_2\text{S}+\text{Br}_2\rightarrow2\text{NaBr}+\text{S}\downarrow

Из уравнения следует, что количества $\text{Na}_2\text{S}$ и $\text{Br}_2$ равны:

n(\text{Br}_2)=0{,}015\text{ моль}

M(\text{Br}_2)=2\cdot80=160\text{ г/моль}

m(\text{Br}_2)=0{,}015\cdot160=2{,}4\text{ г}

Ответ:

C(\text{NaAlO}_2)=0{,}20\text{ моль/л}

C(\text{Na}_2\text{S})=0{,}30\text{ моль/л}

m(\text{Br}_2)=2{,}4\text{ г}

Ответы на вопрос