Question

Вычислите обьем водорода (н.у.), выделившегося при взаимодействии 40,5 г алюминия с раствором серной кислоты.

Answer 1

40,5 г                                                х
2Al    +    3H2SO4  =   Al2(SO4)3  +  3H2                         
2 моль                                             3 моль
М=27 г/моль                                    Vm=22,4 л\моль
n=40,5/27=1,5 моль
По уравнению реакции водорода образуется в 1,5 раза больше, чем вступает в реакцию алюминия, отсюда
n(H2) = n(Al)*3/2 = 1,5*3/2 = 2,25 моль
V(H2) = Vm*n = 22,4*2,25 = 50,4 л

Answer 2

Для решения этой задачи, сначала определим химическую реакцию между алюминием (Al) и серной кислотой (H₂SO₄). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[ 2 \text{Al} + 3 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{H}_2 \]

Согласно уравнению реакции, каждые 2 молекулы алюминия реагируют с 3 молекулами серной кислоты, образуя алюминий сульфат и высвобождая 3 молекулы молекулы водорода.

Теперь вычислим количество молей алюминия (Al) в реакции. Молярная масса алюминия (Al) равна приблизительно \(27 \, \text{г/моль}\). Количество молей можно найти, разделив массу алюминия на его молярную массу:

\[ \text{Моли Al} = \frac{\text{Масса Al}}{\text{Молярная масса Al}} \]

\[ \text{Моли Al} = \frac{40.5 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \]

\[ \text{Моли Al} \approx 1.5 \, \text{моль} \]

Теперь, учитывая коэффициенты в уравнении реакции, видим, что каждые 2 молекулы алюминия выделяют 3 молекулы водорода. Таким образом, количество молей водорода равно:

\[ \text{Моли H}_2 = \frac{3}{2} \times \text{Моли Al} \]

\[ \text{Моли H}_2 = \frac{3}{2} \times 1.5 \, \text{моль} \]

\[ \text{Моли H}_2 = 2.25 \, \text{моль} \]

Теперь используем идеальный газовый закон \(V = n \times V_m\), где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество молей газа, \(V_m\) - молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.):

\[ V = n \times V_m \]

\[ V = 2.25 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \]

\[ V \approx 50.4 \, \text{л} \]

Таким образом, объем водорода (н.у.), выделившегося при взаимодействии 40.5 г алюминия с раствором серной кислоты, составляет приблизительно 50.4 л.