Question

Вычислите объём водорода, выделившегося при взаимодействии 40,5 грамма алюминия с раствором серной кислоты.

Answer 1

Сначала составим уравнение реакции:

1,5  моль                               х моль
2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑
2 моль                                  3 моль

Найдем молярную массу алюминия и водорода, вступивших в реакцию. Для этого воспользуемся Периодической таблицей.
M Al = 27
Зная массу и молярную массу алюминия, найдем количество вещества:
n = m/M
n Al = 40,5 / 27 = 1,5 моль

Решим пропорцию:
х = 1,5*3/2
х = 2,25

n H₂ = 2,25 моль

Один моль газа занимает объем, равный 22,4 литра. Следовательно,
22,4 л * 2,25 = 50,4 л
Ответ: 50,4 л.

Answer 2

Для вычисления объёма водорода, выделившегося при взаимодействии 40,5 грамма алюминия с раствором серной кислоты, нужно учитывать химическую реакцию между алюминием и серной кислотой. Реакция происходит следующим образом:

2 Al + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2

Из уравнения реакции видно, что 2 моль алюминия реагируют с 3 молями серной кислоты, образуя 3 моля водорода.

Расчёт молекулярных масс:

1. Молярная масса алюминия (Al) = 26,98 г/моль 2. Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 98,08 г/моль

Расчёт количества вещества:

Для расчёта количества вещества используем формулу: n = m/M, где n - количество вещества в молях, m - масса вещества в граммах, M - молярная масса вещества.

1. Количество молей алюминия: n(Al) = 40,5 г / 26,98 г/моль ≈ 1,50 моль

2. Количество молей серной кислоты: n(H2SO4) = 40,5 г / 98,08 г/моль ≈ 0,41 моль

Определение ограничивающего реагента:

Так как серная кислота в данном случае является избыточным реагентом, то для расчёта количества выделившегося водорода, необходимо определить количество молей алюминия, участвующего в реакции.

Расчёт количества выделившегося водорода:

n(H2) = 3/2 * n(Al) ≈ 3/2 * 1,50 моль ≈ 2,25 моль

Расчёт объёма водорода:

Для расчёта объёма водорода используем уравнение состояния идеального газа: V = n * Vm, где V - объём газа (в литрах), n - количество вещества (в молях), Vm - молярный объём газа при стандартных условиях (22,4 л/моль).

V(H2) = 2,25 моль * 22,4 л/моль ≈ 50,4 л

Таким образом, объём водорода, выделившегося при взаимодействии 40,5 грамма алюминия с раствором серной кислоты, составляет примерно 50,4 литра.