Question

В раствор массой 801 г с массовой долей хлорида алюминия поместили избыток алюминия.Вычислите объем выделившегося газа (н. у.). При расчете учитывайте, что гидролиз идет по 1 ступени.

Answer 1

Al + 3AlCl3 + 3H2O = AlCl3 + 3[Al(OH)]Cl2 + 1.5H2;

n H2 = n AlCl3/2 = ((801*0.2)/133.5)/2 = 0.6 моль;

V H2 = 22.4*0.6 = 13.44 л.

Answer 2

Избыток алюминия в реакции гидролиза хлорида алюминия приведет к выделению водорода. Для расчета объема выделившегося газа (н.у.) необходимо знать количество алюминия, которое реагирует с хлоридом алюминия.

Дано: Масса раствора = 801 г Массовая доля хлорида алюминия = масса хлорида алюминия / масса раствора

Для расчета объема выделившегося газа (н.у.) можно использовать закон пропорций газов. По этому закону, объемы газов, участвующих в химической реакции, пропорциональны их стехиометрическим коэффициентам.

Расчет массы хлорида алюминия:

Пусть масса хлорида алюминия равна m г.

Массовая доля хлорида алюминия = m / 801

Расчет количества алюминия:

Масса алюминия, реагирующего с хлоридом алюминия, будет равна разности массы раствора и массы хлорида алюминия: Масса алюминия = 801 г - m г

Расчет количества выделившегося водорода:

Согласно уравнению реакции гидролиза хлорида алюминия, каждый моль хлорида алюминия реагирует с 3 молями алюминия, образуя 3 моля водорода.

Таким образом, количество молей водорода будет равно 3 раза количеству молей хлорида алюминия.

Расчет объема выделившегося газа (н.у.):

Объем выделившегося газа можно рассчитать, зная количество молей водорода и используя идеальный газовый закон.

Объем выделившегося газа (н.у.) = количество молей водорода * молярный объем газа (н.у.)

Молярный объем газа (н.у.) составляет около 22,4 л/моль.

Примерный алгоритм решения задачи:

1. Рассчитать массу хлорида алюминия, используя массовую долю хлорида алюминия. 2. Рассчитать массу алюминия, используя разность массы раствора и массы хлорида алюминия. 3. Рассчитать количество молей водорода, используя количество молей хлорида алюминия. 4. Рассчитать объем выделившегося газа (н.у.), используя количество молей водорода и молярный объем газа (н.у.).

Примечание: Для точного расчета необходимо знать точную массовую долю хлорида алюминия в растворе и провести все необходимые расчеты.

Answer 3

Для решения данной задачи необходимо использовать химическую реакцию гидролиза хлорида алюминия.

Уравнение реакции гидролиза хлорида алюминия выглядит следующим образом: AlCl3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3HCl

Из уравнения видно, что на 1 моль хлорида алюминия образуется 3 моля воды, 1 моль гидроксида алюминия и 3 моля хлороводорода.

Массовая доля хлорида алюминия в растворе равна: масса AlCl3 / масса раствора = 801 г / 100 г = 0,801

Так как в растворе содержится избыток алюминия, вся масса хлорида алюминия пройдет реакцию гидролиза. Следовательно, количество молей хлорида алюминия будет равно: количество молей AlCl3 = масса AlCl3 / молярная масса AlCl3

Молярная масса AlCl3 = (27 + 3 * 35,5) г/моль = 133,5 г/моль

количество молей AlCl3 = 0,801 г / 133,5 г/моль ≈ 0,006 моль

Согласно уравнению реакции, на каждый моль хлорида алюминия образуется 3 моля хлороводорода. Следовательно, количество молей хлороводорода будет равно: количество молей HCl = количество молей AlCl3 * 3 = 0,006 моль * 3 = 0,018 моль

Объем газа можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа: V = n * Vm

где V - объем газа, n - количество молей газа, Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (Vм = 22,4 л/моль).

Тогда объем выделившегося газа будет равен: V = количество молей HCl * Vм = 0,018 моль * 22,4 л/моль = 0,4032 л или 403,2 мл

Таким образом, объем выделившегося газа (н.у.) составит 403,2 мл.