34.08 Смеси

1) 4Al(NO₃)₃ = 2Al₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂

Твердый остаток состоит из нитрата алюминия и оксида алюминия.
К части твердого остатка добавили карбонат натрия, из двух веществ в твердом остатке карбонат натрия будет реагировать только с нитратом алюминия

2) 2Al(NO₃)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Al(OH)₃ + 3CO₂ + 6NaNO₃

n (Na₂CO₃) = (0,15*663,6) / 106 =  99,54 / 106 = 0,94 моль
Концентрация Na₂CO₃ уменьшилась в 1,5 раза, то есть стала 10%.
0,1 = m NaCO_{3 ост.} / m р-ра после 2 реакции
Пусть n Al(NO₃)₃ – х моль, тогда
m NaCO_{3 ост.} = (0,94 – 1,5х) *106
m р-ра после 2 реакции = m _{1 ч.остатка} + m NaCO₃ p-pa – m Al(OH)₃ – m CO₂ = 73,2 + 663,6 – 78х – 66х
Составим и решим уравнение:
0,1 = (0,94 – 1,5х) *106 / (73,2 + 663,6 – 78х – 66х)
х = 0,2
m Al(NO₃)₃ = 0,2 * 213 = 42,6 г
m Al₂O₃ = 73,2 – 42,6 = 30,6 г
W Al₂O₃ = 30,6 / 73,2 * 100% = 42%
массовые доли нитрата алюминия и оксида алюминия будут одинаковыми во всех частях, так как они взяты из одной смеси

3) Al₂O₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

m H₂SO₄ = 245 * 0,2 = 49 г
n H₂SO₄  = 49 / 98 = 0,5 моль
m Al₂O₃ = 0,42 * 24,4 = 10,248 г
n Al₂O₃ = 10,248 / 102 = 0,1 моль
По уравнению реакции:
n H₂SO_{4 проеаг.} = 3 * n Al₂O₃ = 3 * 0,1 = 0,3 моль
n H₂SO_{4 ост.} = 0,5 – 0,3 = 0,2 моль
m _{кон. р-ра} = m H₂SO_{4 р-ра} + m _{2 ч.остатка}  = 245 + 24,4 = 269,4 г
W H₂SO₄ = 19,6/269,4 * 100% = 7,28%
Ответ: 7,28%