Question

Какой объем воздуха потребуется для взаимодействия с 270 г алюминия, содержащего 20% примесей? 

Answer 1

Дано:
m'(Al) = 270 г
ω(прим)=20% или 0,2
Найти:
n(Al2O3)=?
V(возд)=?
m(Al)= m'(Al)-m'(Al)*ω(прим)
m(Al) = 270 г - 270 г*0,2 = 216 г
M(Al) = 27 г/моль
n(Al)=m(Al)/M(Al)
n(Al) = 216 г/27 г/моль = 8 моль

4Al + 3O2 = 2Al2O3 
Из УХР следует:
n(O2) = 3/4n(Al) = 3/4*8 моль = 6 моль
n(Al2O3)= 1/2n(Al) = 1/2* 8 моль = 4 моль
V(O2)=n(O2)*Vm = 6 моль*22,4 л/моль = 134,4 л
V(возд) = 134,4 л/0,21 = 640 л
Ответ: 4 моль оксида алюминия; 640 л воздуха

Answer 2

Для определения объема воздуха, необходимого для взаимодействия с 270 г алюминия, содержащего 20% примесей, нужно знать, какая реакция происходит между алюминием и воздухом.

С учетом того, что алюминий обычно реагирует с кислородом воздуха, образуя оксид алюминия (Al2O3), мы можем использовать химическое уравнение реакции:

4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3

Из уравнения видно, что для реакции с 4 моль алюминия требуется 3 моль молекул кислорода (O2). Теперь рассчитаем количество алюминия в молях:

Масса алюминия = 270 г Молярная масса алюминия (Al) = 26.98 г/моль

Количество молей алюминия = Масса алюминия / Молярная масса алюминия Количество молей алюминия = 270 г / 26.98 г/моль ≈ 10 моль алюминия

Теперь определим количество молекул кислорода (O2), необходимых для взаимодействия с 10 молями алюминия:

Количество молекул кислорода = 3 * количество молей алюминия Количество молекул кислорода = 3 * 10 моль ≈ 30 моль кислорода

Теперь, чтобы рассчитать объем воздуха, содержащего 30 молей кислорода, нам нужно знать стандартный объем молекул газа при нормальных условиях. Обычно он примерно равен 22,4 литра на моль. Пожалуйста, учтите, что объем газа может меняться в зависимости от условий (давление и температура).

Объем воздуха = Количество молекул кислорода * Стандартный объем молекул газа Объем воздуха ≈ 30 моль * 22,4 л/моль ≈ 672 литра воздуха

Таким образом, примерно 672 литра воздуха потребуется для взаимодействия с 270 г алюминия, содержащего 20% примесей.