Question

Какой объем водорода выделится при взаимодействии 6г. алюминия, содержащего 2% примесей с соляной кислотой

Answer 1

В фото....................................................

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте сначала определим химическое уравнение для реакции алюминия с соляной кислотой:

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

Из уравнения видно, что мольный коэффициент между алюминием и водородом равен 3:2. То есть, каждые 2 молекулы водорода образуются из 3 молекул алюминия.

Теперь посмотрим на количество молекул алюминия в задаче. У вас дано 6 г алюминия, и мы знаем, что алюминий имеет молярную массу примерно \(27 \, \text{г/моль}\). Таким образом, количество молекул алюминия можно найти следующим образом:

\[ \text{Молекулы алюминия} = \frac{\text{Масса алюминия}}{\text{Молярная масса алюминия}} \]

\[ \text{Молекулы алюминия} = \frac{6 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \approx 0.22 \, \text{моль} \]

Теперь, учитывая мольные коэффициенты из уравнения, мы можем определить количество молекул водорода, которые выделятся:

\[ \text{Молекулы водорода} = \frac{2}{3} \times \text{Молекулы алюминия} \]

\[ \text{Молекулы водорода} = \frac{2}{3} \times 0.22 \, \text{моль} \approx 0.15 \, \text{моль} \]

Теперь мы можем найти объем водорода, используя уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где: - \( P \) - давление газа, - \( V \) - объем газа, - \( n \) - количество молекул газа (в молях), - \( R \) - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \, \text{м}^3 \cdot \text{кПа} / \text{моль} \cdot \text{К}\)), - \( T \) - температура газа (в К).

Обычно такие задачи решают при стандартных условиях (0°C и 1 атмосферное давление), поэтому температуру можно принять равной 273 К.

Таким образом, объем водорода можно найти, подставив значения в уравнение:

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

\[ V = \frac{0.15 \, \text{моль} \times 8.314 \, \text{м}^3 \cdot \text{кПа} / \text{моль} \cdot \text{К} \times 273 \, \text{К}}{1 \, \text{атмосфера}} \]

\[ V \approx 3.68 \, \text{литра} \]

Таким образом, при взаимодействии 6 г алюминия с соляной кислотой, выделится примерно 3.68 литра водорода при стандартных условиях.