Question

Какой объём водорода выделится при растворении 20 г медно-алюминиевого сплава, содержащего 20% алюминия, в соляной кислоте?

Answer 1

Медь с соляной кислотой не реагирует. в данном сплаве только алюминий:.
2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3Н₂, или мольные массы:
2*27 г       ----------       3* 22,4 л.
В 20 г медно-алюминиевого сплава, содержащего 20% алюминия, его содержится 0,2 * 20 = 4 г
Составляем пропорцию:     4 г  -    х л
                                                54 г  -   67,2 л      х = 67,2*4 / 54 =  4,977778 л - это объём водорода ( приблизительно 5 л).

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно учитывать реакцию меди с соляной кислотой, которая выделяет водород:

Cu + 2HCl -> CuCl2 + H2↑

Молярная масса меди (Cu) примерно равна 63,5 г/моль, а молярная масса алюминия (Al) примерно равна 27 г/моль. У нас есть 20 г сплава, и 20% из них - это алюминий, поэтому в сплаве содержится 0,20 * 20 г = 4 г алюминия.

Сначала найдем количество меди в сплаве:

Масса меди = Общая масса сплава - Масса алюминия = 20 г - 4 г = 16 г меди.

Теперь найдем количество молей меди:

Молекулярная масса Cu = 63,5 г/моль Количество молей Cu = Масса Cu / Молекулярная масса Cu = 16 г / 63,5 г/моль ≈ 0,252 моль Cu

Из уравнения реакции видно, что на каждый моль меди выделяется 1 моль водорода, поэтому количество молей водорода будет таким же:

Количество молей H2 = 0,252 моль H2

Теперь мы можем использовать закон Стойчева (или закон Гей-Люссака) для расчета объема водорода при стандартных условиях (0°C и 1 атм):

V = n * Vm

где: V - объем водорода (в литрах) n - количество молей водорода Vm - молярный объем газа при стандартных условиях, примерно равный 22,4 л/моль

V = 0,252 моль * 22,4 л/моль ≈ 5,65 л

Таким образом, при растворении 20 г медно-алюминиевого сплава, содержащего 20% алюминия, в соляной кислоте, выделится примерно 5,65 литра водорода при стандартных условиях.