Question

Нужно составить и решить подобную задачу: Вычислить объём водорода и массу соли, полученных при взаимодействии 108г. алюминия и 800г. 20% раствора серной кислоты.

Answer 1

Ответ:

Объем водорода равен 36.512 л

Масса соли равна 189. 07 г

Объяснение:

Дано:

m(Al) =108 г

m(раствора) =800 г

w(H2SO4) =20%

Найти

V(H2)-?

m(Al2(SO4) 3)-?

Решение

2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2

m(H2SO4)=w(H2SO4)*m(раствора)/100=800*20/100=160 г

n(Al) =m/M=108/27=4 моль

n(H2SO4) =160/98=1.63 моль

Серная кислота находится в недостатке, считаем по ней. n(Al2(SO4)3)=n(H2SO4)/3=0.543(3)

n(H2) =n(H2SO4)=1.63 моль

V(H2) =n*Vm=1.63*22.4=36.512 л

m(Al2(SO4) 3)=n*M=0.543(3)*348=189.07 г

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, сначала найдем количество алюминия, участвующего в реакции.

Масса алюминия - 108 г.

Теперь найдем мольную массу алюминия. Молярная масса алюминия равна 26.98 г/моль.

Количество молей алюминия = масса алюминия / молярная масса алюминия = 108 г / 26.98 г/моль = 4 моль.

Уравнение реакции между алюминием и серной кислотой:

2 Al + 3 H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3 H2

Согласно уравнению реакции, 2 моля алюминия реагируют с 3 молями серной кислоты и образуют 3 моля водорода.

Таким образом, количество молей серной кислоты, участвующей в реакции, равно количеству молей алюминия, то есть 4 моль.

Для решения задачи нужно также знать концентрацию раствора серной кислоты.

Масса раствора серной кислоты - 800 г. Концентрация раствора серной кислоты - 20%.

Масса серной кислоты в растворе = масса раствора * концентрация = 800 г * 20% = 160 г.

Теперь найдем количество молей серной кислоты, используя ее молярную массу. Молярная масса серной кислоты равна 98.09 г/моль.

Количество молей серной кислоты = масса серной кислоты / молярная масса серной кислоты = 160 г / 98.09 г/моль = 1.63 моль.

Так как стехиометрическое соотношение между алюминием и серной кислотой составляет 2:3, то это означает, что для реакции с 4 молью алюминия потребуется 4 моль алюминия / 2 * 3 = 6 моль серной кислоты.

Поскольку у нас имеется только 1.63 моль серной кислоты, то алюминий является избыточным реагентом.

Теперь найдем количество молей полученной соли. По уравнению реакции 2 моля алюминия образуют 1 моль соли.

Количество молей соли = количество молей алюминия / 2 = 4 моль / 2 = 2 моль.

Наконец, найдем массу соли, используя ее молярную массу. Молярная масса алюминиевого сульфата (соли) равна 342.14 г/моль.

Масса соли = количество молей соли * молярная масса соли = 2 моля * 342.14 г/моль = 684.28 г.

Таким образом, объем водорода и масса соли, полученных при реакции 108 г алюминия и 800 г 20% раствора серной кислоты, равны:

Объем водорода - 3 мол * 22.4 л/моль = 67.2 л. Масса соли - 684.28 г.