Question

5. Вычислите массу технического алюминия (массовая доля алюминия 95%), которая потребуется для взаимодействия с 67,2 литрами хлора.

Answer 1

Ответ: 56,8 г

2Al + 3Cl2= 2AlCl3

n(Cl2)= 67,2 л : 22,4 л/моль= 3 моль

n(Al)= 2/3n(Cl2)= 2/3 * 3 моль= 2 моль

m(Al чистый)= 2 моль * 27 г/моль= 54 г

m(Al технический)= 100% * 54 г : 95%= 56,8 г

Answer 2

Для решения этой задачи нам потребуется уравнение химической реакции между алюминием и хлором:

2Al + 3Cl2 -> 2AlCl3

Из этого уравнения видно, что на 2 моль алюминия требуется 3 моля хлора. Теперь давайте найдем количество молей хлора в 67,2 литрах:

Объем идеального газа можно выразить через число молей и константу Avogadro: V = nRT / P,

где: V - объем газа (в литрах), n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (приближенно 0,0821 л * атм / (моль * К)), T - температура (в Кельвинах), P - давление (в атмосферах).

Для расчета количества молей в 67,2 литрах хлора, предположим стандартные условия (температура 273,15 К и давление 1 атмосфера):

n = (67,2 л) * (1 атм) / (0,0821 л * атм / (моль * К) * 273,15 К) ≈ 3,0 моль.

Согласно уравнению реакции, на 2 моля алюминия требуется 3 моля хлора. Поэтому для 3 молей хлора потребуется:

(3 моль Al) * (2 моль AlCl3 / 3 моль Cl2) = 2 моля Al.

Теперь мы можем вычислить массу алюминия. Атомная масса алюминия (Al) приблизительно 27 г/моль. Таким образом:

Масса Al = (2 моль) * (27 г/моль) = 54 г.

Однако вам дано, что алюминий в данном случае имеет массовую долю 95%. То есть, масса технического алюминия будет:

Масса технического Al = (54 г) / (0,95) ≈ 56,8 г.

Таким образом, примерно 56,8 г технического алюминия потребуется для взаимодействия с 67,2 литрами хлора.