34. Расчеты массовой доли химического соединения в смеси: #274467

$AlCl_3 + 3NH_3\cdot H_2O \rightarrow Al(OH)_3\downarrow + 3NH_4Cl$

$NH_3 + SO_2 + H_2O \rightarrow NH_4HSO_3$

Пусть масса $NH_3$ в растворе равна $x\text{ г}$, тогда масса воды равна $(125-x)\text{ г}$.

Масса протонов в $NH_3$:

$m_p(NH_3)=x\cdot\frac{10}{17}$

Масса протонов в $H_2O$:

$m_p(H_2O)=(125-x)\cdot\frac{10}{18}$

По условию:

$x\cdot\frac{10}{17}+(125-x)\cdot\frac{10}{18}=125\cdot0{,}56$

$x=17\text{ г}$

Количество вещества аммиака:

$n(NH_3)=\frac{17}{17}=1\text{ моль}$

Количество вещества хлорида алюминия:

$n(AlCl_3)=\frac{40{,}05}{133{,}5}=0{,}3\text{ моль}$

На реакцию с $AlCl_3$ расходуется:

$n(NH_3)=0{,}3\cdot3=0{,}9\text{ моль}$

Осталось аммиака:

$n(NH_3)_{\text{ост}}=1-0{,}9=0{,}1\text{ моль}$

Количество вещества образовавшегося $NH_4Cl$:

$n(NH_4Cl)=0{,}3\cdot3=0{,}9\text{ моль}$

$m(NH_4Cl)=0{,}9\cdot53{,}5=48{,}15\text{ г}$

Количество вещества $SO_2$:

$n(SO_2)=\frac{2{,}24}{22{,}4}=0{,}1\text{ моль}$

Образуется кислая соль:

$n(NH_4HSO_3)=0{,}1\text{ моль}$

$m(NH_4HSO_3)=0{,}1\cdot99=9{,}9\text{ г}$

Масса осадка:

$m(Al(OH)_3)=0{,}3\cdot78=23{,}4\text{ г}$

Масса конечного раствора:

$m_{\text{р-ра}}=125+40{,}05+0{,}1\cdot64-23{,}4=148{,}05\text{ г}$

Массовая доля $NH_4Cl$:

$\omega(NH_4Cl)=\frac{48{,}15}{148{,}05}\cdot100\%\approx32{,}5\%$

Массовая доля $NH_4HSO_3$:

$\omega(NH_4HSO_3)=\frac{9{,}9}{148{,}05}\cdot100\%\approx6{,}7\%$