Question

100 баллов. Определите какой объем водорода можно получить из гидроксида калия 145г массовая примесь в котором 25% при взаимодействии с алюминием. Пожалуйста с объяснениями.

Answer 1

Al + 3KOH = K₃AlO₃ + 1.5H₂ (KOH - безводный раствор)
1. m(KOH) = m(вещества) * 0,75 = 145 г * 0,75 = 108,75 г (считаем, что примеси не реагируют, тогда находим чистое вещество, которое реагирует. Если примесей 25%, то его 75% = 0,75)
2. n(KOH) = 2n(H₂) (по коэффициентам)
m(KOH) / M(KOH) = 2V(H₂) / Vm
V(H₂) = (m(KOH) * Vm) / (2 * M(KOH)) = (108,75 г * 22,4 л/моль) / (2 * 56 г/моль) = 21,75 л (по пропорции, которая получилась из формул n = m / M и n = V / Vm)

Ответ: V(H₂) = 21,75 л

Answer 2

Для определения объема водорода, который можно получить из гидроксида калия, необходимо сначала выяснить количество гидроксида калия, содержащегося в 145 г массовой примеси.

Так как 25% массовой примеси реагирует с алюминием, то количество гидроксида калия можно найти, умножив массу массовой примеси на процент содержания гидроксида калия: 145 г * 0.25 = 36.25 г гидроксида калия.

Затем необходимо выяснить количество молей гидроксида калия, используя его молярную массу. Молярная масса гидроксида калия (KOH) равна 56.11 г/моль.

Масса вещества (г) = количество молей * молярная масса 36.25 г = количество молей * 56.11 г/моль Количество молей = 36.25 г / 56.11 г/моль = 0.646 моль.

Теперь, зная количество молей гидроксида калия, можно определить количество молей водорода, которое можно получить из реакции: 2KOH + 2Al → 2KAlO2 + 3H2

Согласно уравнению реакции, 2 моль гидроксида калия реагируют с 3 молями водорода. Таким образом, количество молей водорода, которое можно получить, равно: 0.646 моль * (3 моль H2 / 2 моль KOH) = 0.969 моль H2.

Наконец, чтобы найти объем водорода, необходимо использовать уравнение состояния газа: V = nRT/P

где V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л*атм/(моль*К)), T - температура в Кельвинах, P - давление.

Предположим, что реакция происходит при комнатной температуре (около 298 К) и атмосферном давлении (1 атм). Тогда объем водорода можно найти: V = 0.969 моль * 0.0821 л*атм/(моль*К) * 298 К / 1 атм = 23.7 л.

Таким образом, из 145 г массовой примеси гидроксида калия можно получить примерно 23.7 л водорода при стандартных условиях.