Question

Вычислите объем водорода (н. у), который может быть получен при растворении в едком натре OH 270 Мг сплаваалюминия, содержащего 5% меди.

Answer 1

С раствором гидроксида натрия прореагирует только алюминий. поэтому найдем его массу в сплаве.
сначала находим массовую долю алюминия в сплаве
w(Al) = 100 - 5 = 95%
затем массу алюминия
m(Al) = 270 мг * 95% / 100% = 256,5 мг

определяем его количество
n(Al) = m / M = 256.5 мг / 27 г/моль =0,0095 моль
составляем уравнение реакции

2Al  + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2 
2 моль                                                        3 моль
По уравнению реакции определяем, что водорода в 1,5 раза больше чем алюминия 
n(H2) = 1,5 n(Al) = 1,5 * 0,0095 = 0,01425моль
Находим объем водорода
V(H2) = n*Vm = 0.01425 моль * 22.4 л/моль = 0,3192л

Answer 2

Для решения данной задачи, сначала нужно вычислить количество алюминия в сплаве и затем определить, сколько водорода может быть выделено при реакции алюминия с едким натром.

1. Найдем количество алюминия в сплаве: Масса сплава = 270 Мг Содержание алюминия в сплаве = 100% - 5% (медь) = 95%

Масса алюминия = Масса сплава × Содержание алюминия = 270 Мг × 0.95 = 256.5 Мг

2. Затем используем уравнение реакции между алюминием и щелочью:

2Al + 6NaOH → 2Na3AlO3 + 3H2

Из уравнения видно, что для реакции с 2 моль алюминия требуется выделение 3 моль водорода.

3. Теперь вычислим количество молей алюминия:

Масса молекулы алюминия (Al) = 26.98 г/моль Количество молей алюминия = Масса алюминия / Масса молекулы алюминия = 256.5 Мг × 10^6 г/Мг / 26.98 г/моль = примерно 9501855 моль

4. Вычислим количество молей водорода, которое может быть выделено:

Согласно уравнению реакции, 2 моля алюминия соответствуют 3 молям водорода.

Количество молей водорода = (Количество молей алюминия × 3 моля водорода) / 2 моля алюминия = (9501855 моль × 3) / 2 ≈ 14252782.5 моль

5. Теперь используем идеальный газовый закон, чтобы вычислить объем водорода (н.у.):

V = (n × R × T) / P,

где: V - объем газа (водорода) в литрах, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0.08206 л × атм / (моль × К)), T - температура в Кельвинах, P - давление газа (1 атмосфера).

Пусть температура будет комнатной, примерно 298 K.

V = (14252782.5 моль × 0.08206 л × атм / (моль × К) × 298 K) / 1 атм = примерно 297199 литров.

Таким образом, объем водорода (н.у.), который может быть получен при растворении в едком натре сплава алюминия, составляет примерно 297199 литров.