Question

Вычислите объём водорода (н.у.), полученный при взаимодействии алюминия и 200 г раствора соляной кислоты с массовой долей HCl в нём 10%.

Answer 1

Дано :

m р-ра HCl = 200 г

ω HCl = 10% или 0,1

V H₂ - ?

Решение :

2Al + 6HCl ⇒ 2AlCl₃ + 3H₂↑

m HCl = m р-ра · ω = 200 · 0,1 = 20 г

M HCl = 36,5 г/моль

n HCl = m/M = 20/36,5 = 0,55 моль

n H₂ = 1/2n HCl = 0,275 моль

V H₂ = n · Vm = 0,275 · 22,4 = 6,16 л

Ответ : 6,16 л

Answer 2

Для вычисления объема водорода, полученного при взаимодействии алюминия и соляной кислоты, необходимо знать соотношение между алюминием и соляной кислотой в реакции и соотношение между водородом и соляной кислотой. В данном случае, необходимо знать балансовое уравнение реакции.

Балансовое уравнение реакции между алюминием и соляной кислотой выглядит следующим образом:

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂

Из уравнения видно, что на каждые 2 моля алюминия необходимо 6 молей соляной кислоты для полного взаимодействия. Также, каждые 6 молей соляной кислоты образуются 3 моля водорода.

Для начала, нужно вычислить количество соляной кислоты, содержащейся в 200 г раствора с массовой долей HCl в нем 10%. Массовая доля HCl в растворе равна отношению массы HCl к массе раствора:

масса HCl = 10% * масса раствора = 10% * 200 г = 0.1 * 200 г = 20 г

Далее, нужно вычислить количество молей соляной кислоты. Для этого воспользуемся молярной массой HCl.

Молярная масса HCl = масса HCl / количество молей HCl Молярная масса HCl = 36.46 г/моль

Количество молей HCl = масса HCl / молярная масса HCl Количество молей HCl = 20 г / 36.46 г/моль ≈ 0.548 моль

Из балансового уравнения видно, что на 6 молей соляной кислоты образуется 3 моля водорода. Таким образом, на 0.548 моль соляной кислоты образуется:

Количество молей H₂ = (0.548 моль * 3 моль H₂) / 6 моль HCl ≈ 0.274 моль H₂

Наконец, для вычисления объема водорода в нормальных условиях (н.у.) воспользуемся идеальным газовым законом:

V = n * V_m, где V - объем, n - количество молей газа, V_m - молярный объем газа.

Молярный объем газа при н.у. составляет примерно 22.4 л/моль.

V = 0.274 моль * 22.4 л/моль ≈ 6.13 л

Таким образом, объем водорода (н.у.), полученный при взаимодействии алюминия и 200 г раствора соляной кислоты с массовой долей HCl в нем 10%, составляет примерно 6.13 л.