Question

Какой объем водорода при н.у. образуется при взаимодействии алюминия с раствором серной кислоты массой 200г и массовой долей 3%?

Answer 1

Ответ:

2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2

m (p-pa) = m (в-ва) * w = 200*0,1 = 20 г

n (H2SO4) = m/M = 20/98 = 0,2 моль

n (H2) = n (H2SO4) = 0,2 моль

V = n*Vm = 0,2*22,4 = 4,48 л

Answer 2

Для решения этой задачи, мы должны сначала вычислить количество молей серной кислоты в данном растворе, затем использовать уравнение реакции, чтобы определить количество молей водорода, которое образуется при взаимодействии алюминия с серной кислотой, и, наконец, вычислить объем водорода при нормальных условиях (н.у.).

1. Вычисление молей серной кислоты: Масса серной кислоты = 200 г Массовая доля серной кислоты (H2SO4) = 3%

Сначала определим массу серной кислоты в растворе: Масса серной кислоты = Масса раствора × Массовая доля серной кислоты Масса серной кислоты = 200 г × (3/100) = 6 г

Затем вычислим количество молей серной кислоты, используя ее молярную массу. Молярная масса H2SO4 = 2 × масса H + масса S + 4 × масса O = 2 × 1 g/mol + 32 g/mol + 4 × 16 g/mol = 98 g/mol.

Количество молей серной кислоты = Масса / Молярная масса = 6 г / 98 g/mol ≈ 0.0612 моль

2. Реакция алюминия с серной кислотой: 3H2SO4 + 2Al -> 3H2 + 2Al2(SO4)3

Из уравнения видно, что каждый моль алюминия (Al) реагирует с 3 молями серной кислоты (H2SO4) и образует 3 моля водорода (H2).

3. Вычисление количества молей водорода: Количество молей водорода = 0.0612 моль H2SO4 × (3 моль H2 / 3 моль H2SO4) = 0.0612 моль H2

4. Вычисление объема водорода при нормальных условиях (н.у.): При н.у. один моль газа занимает объем приблизительно 22.4 литра.

Объем водорода при н.у. = Количество молей H2 × объем одного моля газа при н.у. Объем водорода при н.у. = 0.0612 моль H2 × 22.4 л/моль ≈ 1.37 литра

Таким образом, при взаимодействии алюминия с раствором серной кислоты массой 200 г и массовой долей 3%, образуется примерно 1.37 литра водорода при нормальных условиях.