Вопрос школьника
Фторид алюминия, применяемый в производстве эмалей, получают нейтрализацией гидроксида алюминия плавиковой кислотой. Рассчитайте массовую долю фтороводорода в кислоте, если на взаимодействие с 200 г гидроксида алюминия потребовалось 405 г плавиковой кислоты.
Ответ от учителя
Сначала найдем количество гидроксида алюминия, которое было нейтрализовано:
n(HOAl) = m(HOAl) / M(HOAl) = 200 г / 78 г/моль = 2,56 моль
Здесь M(HOAl) — молярная масса гидроксида алюминия.
Так как плавиковая кислота (HF) является кислотой сильнее воды, то она будет диссоциировать на ионы H+ и F-. При этом количество ионов H+ будет равно количеству молей гидроксида алюминия, а количество ионов F- будет равно количеству молей фторида алюминия (AlF3), который образуется в результате реакции.
n(HF) = n(HOAl) = 2,56 моль
Тогда масса плавиковой кислоты, которая была использована, равна:
m(HF) = n(HF) * M(HF) = 2,56 моль * 20 г/моль = 51,2 г
Здесь M(HF) — молярная масса плавиковой кислоты.
Массовая доля фтороводорода в плавиковой кислоте равна:
w(H) = (n(H) * M(H)) / m(HF) * 100%
Здесь n(H) — количество молей водорода в плавиковой кислоте, M(H) — молярная масса водорода.
Так как плавиковая кислота содержит один атом водорода в молекуле, то n(H) = n(HF) = 2,56 моль.
Тогда:
w(H) = (2,56 моль * 1 г/моль) / 51,2 г * 100% = 5%
Ответ: массовая доля фтороводорода в плавиковой кислоте равна 5%.
