Алюминий (Al) массой 18,0 грамм полностью растворили в 1000 грамм раствора 20-процентной соляной кислоты (HCl). Определите массовую долю соляной кислоты (HCl) в полученном растворе.

Решение задачи

Запишем уравнение реакции алюминия (Al) с соляной кислотой (HCl):

Учитывая, что молярные массы алюминия (Al) и соляной кислоты (HCl) соответственно равны 27 г/моль и 36,5 г/моль, по уравнению реакции найдем, сколько соляной кислоты (HCl) (в г) пошло на растворение алюминия (Al):

г HCl растворяет  18 г Al

219 г HCl растворяет  54 г Al

Откуда:

Для удобства решения задачи я предлагаю исходный раствор обозначить как 1 раствор, а полученный как 2 раствор.

Введем обозначения:

ω₁, ω₂ – массовая доля растворенного вещества соответственно в 1 растворе, во 2 растворе;

m₁ (вещества), m₂ (вещества) – массы растворенных веществ в соответствующих растворах;

m₁ (раствора), m₂ (раствора) – массы соответствующих растворов.

Далее, для решения задачи используем формулу нахождения массовой доли растворенного вещества:

Выразим из формулы :

Найдем, сколько соляной кислоты (HCl)  (в г) содержится в 1000 г 20-процентного раствора по формуле нахождения массы вещества:

m₁ (HCl) = 1000 ∙ 0,2 = 200 (г).

Если раствор 20-процентный, то массовая доля соляной кислоты (HCl) в нем 0,2.

Итак, запишем общую формулу для нахождения массовой доли вещества в полученном растворе:

Учитывая, что после растворения алюминия масса соляной кислоты (HCl) уменьшилась на 73 г, получаем:

m₂ (вещества) = 200 г – 73 г = 127 (г).

Также изменилась масса полученного раствора:

m₂ (раствора) = 1000 г – 73 = 927 (г).

Используя формулу для нахождения массовой доли вещества в полученном растворе, определим массовую долю соляной кислоты (HCl):

Ответ:

массовая доля соляной кислоты в полученном растворе равна 0,137.