1)Напишем уравнение реакции карбоната калия с оксидом алюминия:
KX2COX3+AlX2OX3=2KAlOX2+COX2↑
Количество вещества элементов равно:
n(AlX2OX3)=20,4/102=0,2 Xмоль
n(KX2COX3)=50/138=0,362 Xмоль−в Xизбытке, расчет ведем по недостатку, то есть по оксиду алюминия.
n(KX2COX3)Xизб.=0,362−0,2=0,162 Xмоль
n(KAlOX2)=2n(AlX2OX3)=0.4 Xмоль
Масса сплава:
m(сплава)=m(KX2COX3)+m(AlX2OX3)−m(COX2)=50+20,4−0,2⋅44=61,6 Xг
2) Далее, оставшийся карбонат калия (избыток) и алюминат калия реагируют с азотной кислотой:
KX2COX3+2HNOX3=2KNOX4+HX2O+COX2↑
KAlOX2+4HNOX3=KNOX3+2HX2O+Al(NOX3)X3
3) Найдём количество вещества соединений:
nX1(HNOX3)=2n(KX2COX3)=0,324 Xмоль
nX2(HNOX3)=4n(KAlOX2)=1,6 Xмоль
n(HNOX3)Xпрореаг.=0,324+1,6=1,924 Xмоль
n(HNOX3)Xисход.=400⋅1,12⋅0,3/63=2,133 Xмоль
n(HNOX3)Xостат.=2,133−1,924=0,209 Xмоль
m(HNOX3)Xостат.=0,209⋅63=13,17 Xг
4) Найдём массу раствора и массовую долю азотной кислоты (оставшейся):
m(р−ра)=m(HNOX3)Xр−ра+m(сплава)−m(COX2)=400⋅1,12+61,6−0,162⋅44=502,47 Xг
w(HNOX3)=13,17/502,47=0,026 или 2,6%