Question

Рассчитайте, какой объем водорода можно получить при растворении в разбавленной серной кислоте 81г алюминия, если объемная доля выхода водорода составляет 98%.

Answer 1

Уравнение реакции: 2Al + 3$H_{2} SO_{4}$ = $Al_{2} (SO x_{4})_{3}$ + 3$H_{2}$

n - количество вещества (ню)
V - объём
22,4 - молярный объём
98% = 0,98

n(Al) = $\frac{81}{23}$ = 3,522 моль,
Согласно уравнению реакции n(H_{2}) = 1,5n(Al) (т.к. соотношение коэффициентов = 2:3);⇒ n(H_{2}) = 3,522 * 1,5 = 5,283 моль,
⇒ V(H_{2}) (теоретический!) = 0,283 * 22,4 = 118,34 л;
V(H_{2}) (практический!) = 118,34 * 0,98 = 115,97 л.

Ответ: V(H_{2}) = 115,97 л.

Answer 2

Для решения данной задачи, необходимо использовать химическое уравнение реакции растворения алюминия в серной кислоте:

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

Из уравнения видно, что 2 моль алюминия реагируют с 3 молями серной кислоты, образуя 3 моля водорода. Таким образом, соотношение между молями алюминия и водорода равно 2:3.

Масса алюминия, указанная в задаче, равна 81 г. Чтобы найти количество молей алюминия, необходимо разделить его массу на молярную массу алюминия, которая равна 26.98 г/моль:

n(Al) = 81 г / 26.98 г/моль ≈ 3 моль

Согласно соотношению между молями алюминия и водорода, можно рассчитать количество молей водорода:

n(H2) = (3 моль алюминия) * (3 моль H2 / 2 моль Al) ≈ 4.5 моль

Теперь, чтобы найти объем водорода, необходимо использовать объемную долю выхода водорода, которая составляет 98%. Это означает, что 98% от общего количества молей водорода будет образовывать объем водорода:

V(H2) = (4.5 моль H2) * (98% / 100%) ≈ 4.41 моль

Таким образом, объем водорода, который можно получить при растворении 81 г алюминия в разбавленной серной кислоте, составляет примерно 4.41 моль.