Question

В соляной кислоте (HCl) растворили 270 грамм алюминия, содержащего 10% примесей. Какой объем водорода(н.у) получили при этом, если выход его от теоретически возможного составил 75%?Сколько грамм 20 % HCl потребовалось для реакции?

Answer 1

2Аl + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
n(Al)/2 = n(HCl)/6 = n(H2)/3  или n(Al)= n(HCl)/3 
m(прим) = 270 г.* 0,1 = 27 г.
m(Al) = 270 г. -27 г. = 243 г.
n(Al) = 243г/27г/моль = 9 моль
n(H2)/3 = 9 моль/2
n(H2) = 9/2 * 3 = 13,5 моль
V(H2) = n * N(M) = 13,5 моль * 22,4 л/моль = 302,4 л. -- теоретический выход водорода
V(H2) = 302,4 л.* 75% : 100% = 226,8 л. -- практический выход водорода
n(HCl) = 3*n(Al) = 9 моль* 3 = 27 моль
m(HCl) = 27 моль * 36,5 г/моль = 985,5 г.
m(р.HCl) = m(в-ва) * 100/ω% = 985,5 г.* 100/20% = 4927,5 г - р-ра соляной кислоты

Answer 2

Для решения данной задачи мы должны использовать уравнение реакции между алюминием и соляной кислотой:

2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2

Из уравнения видно, что на 2 молекулы алюминия требуется 6 молекул соляной кислоты для полного реагирования.

1. Рассчитаем количество алюминия, содержащегося в 270 граммах смеси с примесями: Масса алюминия = 270 г * 0.1 = 27 г

2. Рассчитаем количество молей алюминия: Молекулярная масса алюминия (Al) = 27 г/моль Количество молей алюминия = 27 г / 27 г/моль = 1 моль

3. Рассчитаем количество молей соляной кислоты, необходимых для полного реагирования с алюминием: Количество молей HCl = 1 моль * (6 моль HCl / 2 моль Al) = 3 моль

4. Рассчитаем количество граммов соляной кислоты с концентрацией 20%, необходимых для реакции: Масса HCl = 3 моль * 36.5 г/моль = 109.5 г

5. Рассчитаем объем водорода, полученного при реакции: Объем водорода (н.у.) = 3 моль * 22.4 л/моль = 67.2 л

Таким образом, при реакции было получено 67.2 л водорода (н.у.) и использовано 109.5 г 20% HCl.