Question

При взаимодействии 5 г технического алюминия (массовая доля инертных примесей 2%) с соляной кислотой, содержащей 22 г розчинснои вещества, выделилось 5,4 л газа (н.у). Какой практический выход

Answer 1

Відповідь:

*Напишите верно условие!

Пояснення:

Дано:  m(смеси с Al)=5 g w(смеси)=2% m(HCl)=22 g V(H₂)=5,4 л

I. Запишем реакцию:

2 Al  + 6 HCl  → 2 AlCl₃ + 3 H₂ ↑

С реакции видно, что соотношение количества между  реагентами 1:3

Значит, n(Al)=3*n(HCl)

II. Запишем формулы // Проведем вычисления:  

А) n(E)=m(E)/Ar(E)

n(E)=m(E)/Mr(E)

w(E)=m(E)/m(раствора) · 100%

m(E)=w(E)*m(раствора) / 100%

φвыхода(E)=Vпр/Vтеор · 100%

Б) m(Al)=5*98/100=4.9 g

n(Al)=4.9/27=0.18 моль

n(HCl)=22/36.5=0.60 моль

Алюминий в нехватке, поэтому расчеты ведем за ним.

В) 2*n(Al)=3*n(H₂)

n(H₂)=2*n(Al) : 3

n(H₂)=0.18*2/3=0,12 моль

Vтеор(H₂)=0,12*22,4=2.688 л

φвыхода=Vпр/Vтеор * 100%

Но обьем практический никогда не может быть больше теоритического. Значит, где-то ошиблись в условии задания.

**АЛЯРМ, ДАЛЬШЕ РЕШИТЬ НЕ ВОЗМОЖНО! Ошибка в условии задания!**

*Поставьте лучшее, пожалуйста :)

Answer 2

Давайте разберёмся с задачей. У нас есть технический алюминий (Al) массой 5 г с массовой долей инертных примесей 2%. То есть, масса чистого алюминия будет составлять 98% от 5 г:

Масса чистого алюминия = 0.98 * 5 г = 4.9 г

Мы реагируем этот алюминий с соляной кислотой (HCl), и нам дано, что выделилось 5.4 л газа при нормальных условиях (н.у). С учётом уравнения реакции:

2 Al + 6 HCl -> 2 AlCl3 + 3 H2

Мы видим, что на 2 моль алюминия (54 г) требуется 6 молей соляной кислоты. То есть, на 1 г алюминия требуется:

6 молей HCl / 54 г HCl = 1 моль HCl / 9 г HCl

Теперь, с учётом этого соотношения, мы можем вычислить количество соляной кислоты, которое реагировало с 4.9 г чистого алюминия:

Количество HCl = (4.9 г Al) * (1 моль HCl / 9 г HCl) = 0.544 моль HCl

Так как на каждые 2 моля алюминия образуется 3 моля водорода (H2), количество молей водорода равно:

Количество H2 = (0.544 моль HCl) * (3 моль H2 / 2 моль Al) = 0.816 моль H2

Теперь мы знаем количество молей водорода и можем использовать идеальный газовый закон, чтобы выразить это количество в литрах при нормальных условиях (н.у):

V = n * Vm,

где V - объем газа, n - количество молей, Vm - молярный объем газа при н.у. (24.45 л/моль).

V = 0.816 моль * 24.45 л/моль = 19.97 л

Практический выход газа составляет 5.4 л. Однако, выход водорода ограничен количеством соляной кислоты, которая в данном случае составила 0.544 моль. Таким образом, практический выход водорода составит 0.544 моль * 24.45 л/моль = 13.31 л.

Практический выход водорода составляет 13.31 л.