Question

Обчисліть обєм водню який виділяється в процесі взаємодії 27 г алюмінію з 50г розчину хлоридної кислоти з мас. Часткою кислоти 15%

Answer 1

Дано
m(AL) = 27 g
m(ppaHCL) = 50 g
W(HCL) = 15%
-------------------
V(H2)-?

M(Al)= 27 g/mol
n(AL) = m/M= 27/27 = 1 mol
m(HCL) = 50*15% / 100% = 7.5  g
M(HCL) = 36.5 g/mol
n(HCL) = m/M= 7.5 / 36.5 = 0.2 mol
n(Al) > n(HCL)
          0.2mol                 X
6AL+6HCL-->2AlCL3+3H2
        6 mol                    3*22.4
X = 0.2*3*22.4 / 6 = 2.24 L
ответ 2.24 л

Answer 2

Для того чтобы рассчитать объем водорода, выделяющегося в результате взаимодействия алюминия с хлоридной кислотой, сначала нужно записать уравнение реакции между алюминием и кислотой. Затем, используя данную массу алюминия и массовую долю кислоты, рассчитываем количество молей реагентов. После этого, с учетом стехиометрии реакции, определяем количество молей водорода и, наконец, рассчитываем его объем при стандартных условиях.

Уравнение реакции между алюминием и хлоридной кислотой выглядит следующим образом:

\[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \]

Рассчитаем количество молей каждого реагента:

1. Масса алюминия (Al): \[ n_{Al} = \frac{m_{Al}}{M_{Al}} \] где \( m_{Al} = 27 \, \text{г} \) (масса алюминия), \( M_{Al} = 27 \, \text{г/моль} \) (молярная масса алюминия).

\[ n_{Al} = \frac{27 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} = 1 \, \text{моль} \]

2. Масса хлоридной кислоты (HCl): \[ m_{HCl} = m_{\text{общая}} \times \text{Мас.% HCl} \] где \( m_{\text{общая}} = 50 \, \text{г} \) (общая масса раствора), \( \text{Мас.% HCl} = 15\% \) (массовая доля HCl).

\[ m_{HCl} = 50 \, \text{г} \times 0.15 = 7.5 \, \text{г} \]

3. Количество молей хлоридной кислоты (HCl): \[ n_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{M_{HCl}} \] где \( M_{HCl} = 36.46 \, \text{г/моль} \) (молярная масса HCl).

\[ n_{HCl} = \frac{7.5 \, \text{г}}{36.46 \, \text{г/моль}} \approx 0.206 \, \text{моль} \]

Теперь используем стехиометрию реакции:

\[ 2 \text{ мол алюминия} \rightarrow 3 \text{ мол водорода} \]

4. Количество молей водорода (H₂): \[ n_{H_2} = 3 \times n_{HCl} = 3 \times 0.206 \, \text{моль} = 0.618 \, \text{моль} \]

Теперь используем уравнение состояния идеального газа \( PV = nRT \), где \( P \) - давление, \( V \) - объем, \( n \) - количество молей, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура.

Для стандартных условий \( T = 273.15 \, \text{K} \) и \( P = 1 \, \text{атм} \). Универсальная газовая постоянная \( R \approx 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{K}) \).

5. Объем водорода при стандартных условиях: \[ V_{H_2} = \frac{n_{H_2} \cdot R \cdot T}{P} \] \[ V_{H_2} = \frac{0.618 \, \text{моль} \cdot 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{K}) \cdot 273.15 \, \text{K}}{1 \, \text{атм}} \]

Вычислите это выражение, и вы получите объем водорода при стандартных условиях, который выделяется в результате данной реакции.