Массы реагентов для получения 1 г соединений алюминия
Вычислите массы реагентов, необходимых для получения следующих продуктов массой 1 г: а) сульфида алюминия; б) карбида алюминия; в) иодида алюминия; г) нитрида алюминия.
Дано
а)
`m(Al_2S_3) = 1 text{ г}`
б)
`m(Al_4C_3) = 1 text{ г}`
в)
`m(AlI_3) = 1 text{ г}`
г)
`m(AlN) = 1 text{ г}`
Найти
а)
`m(Al) = text{ ?}`
`m(S) = text{ ?}`
б)
`m(Al) = text{ ?}`
`m(C) = text{ ?}`
в)
`m(Al) = text{ ?}`
`m(I_2) = text{ ?}`
г)
`m(Al) = text{ ?}`
`m(N_2) = text{ ?}`
Решение
а)
Запишем уравнение реакции получения сульфида алюминия:
`2Al + 3S = Al_2S_3`
Найдём количество вещества Al₂S₃:
`n(Al_2S_3) = (m(Al_2S_3))/(M(Al_2S_3)) = 1/150 = 0.006667 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции:
`n(Al) = 2*n(Al_2S_3) = 2*0.006667 = 0.01333 text{ моль}`
`n(S) = 3*n(Al_2S_3) = 3*0.006667 = 0.02 text{ моль}`
Вычислим массы реагентов:
`m(Al) = n(Al)*M(Al) = 0.01333*27 = 0.36 text{ г}`
`m(S) = n(S)*M(S) = 0.02*32 = 0.64 text{ г}`
б)
Запишем уравнение реакции получения карбида алюминия:
`4Al + 3C = Al_4C_3`
Найдём количество вещества Al₄C₃:
`n(Al_4C_3) = (m(Al_4C_3))/(M(Al_4C_3)) = 1/144 = 0.006944 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции:
`n(Al) = 4*n(Al_4C_3) = 4*0.006944 = 0.02778 text{ моль}`
`n(C) = 3*n(Al_4C_3) = 3*0.006944 = 0.02083 text{ моль}`
Вычислим массы реагентов:
`m(Al) = n(Al)*M(Al) = 0.02778*27 = 0.75 text{ г}`
`m(C) = n(C)*M(C) = 0.02083*12 = 0.25 text{ г}`
в)
Запишем уравнение реакции получения иодида алюминия:
`2Al + 3I_2 = 2AlI_3`
Найдём количество вещества AlI₃:
`n(AlI_3) = (m(AlI_3))/(M(AlI_3)) = 1/408 = 0.002451 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции:
`n(Al) = n(AlI_3) = 0.002451 text{ моль}`
`n(I_2) = (3*n(AlI_3))/2 = (3*0.002451)/2 = 0.003677 text{ моль}`
Вычислим массы реагентов:
`m(Al) = n(Al)*M(Al) = 0.002451*27 = 0.06618 text{ г}`
`m(I_2) = n(I_2)*M(I_2) = 0.003677*254 = 0.934 text{ г}`
г)
Запишем уравнение реакции получения нитрида алюминия:
`2Al + N_2 = 2AlN`
Найдём количество вещества AlN:
`n(AlN) = (m(AlN))/(M(AlN)) = 1/41 = 0.02439 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции:
`n(Al) = n(AlN) = 0.02439 text{ моль}`
`n(N_2) = (n(AlN))/2 = 0.02439/2 = 0.0122 text{ моль}`
Вычислим массы реагентов:
`m(Al) = n(Al)*M(Al) = 0.02439*27 = 0.6585 text{ г}`
`m(N_2) = n(N_2)*M(N_2) = 0.0122*28 = 0.3416 text{ г}`
Ответ
а)
`m(Al) = 0.36 text{ г}`
`m(S) = 0.64 text{ г}`
б)
`m(Al) = 0.75 text{ г}`
`m(C) = 0.25 text{ г}`
в)
`m(Al) = 0.06618 text{ г}`
`m(I_2) = 0.934 text{ г}`
г)
`m(Al) = 0.6585 text{ г}`
`m(N_2) = 0.3416 text{ г}`