3 647. Какой объем водорода (н. у.) выделится при обработке твердого продукта, полученного избытком соляной кислоты

Тема вопроса: Реакция алюминия с соляной кислотой

Инструкция: При обработке твердого продукта, полученного избытком соляной кислоты, алюминий реагирует с кислотой, выделяя газ, в данном случае это водород (н. у.). Реакция между алюминием и соляной кислотой можно представить следующим уравнением:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

В уравнении указано, что каждые 2 моль алюминия реагируют с 6 молями соляной кислоты, образуя 2 моля хлорида алюминия и 3 моля водорода. Данное соотношение можно использовать для расчета объема водорода.

Молярная масса алюминия составляет 26,98 г/моль, а молярный объем идеального газа при нормальных условиях (н. у.) равен 22,4 л/моль.

Для решения задачи, сначала найдем количество молей алюминия, затем по соотношению между алюминием и водородом найдем количество молей водорода, а затем переведем количество молей водорода в объем.

Сначала посчитаем количество молей алюминия:

Масса алюминия: 530 мг = 0,53 г
Количество молей алюминия = масса / молярная масса
Количество молей алюминия = 0,53 г / 26,98 г/моль

Теперь вычислим количество молей водорода:

По соотношению из уравнения: 2 моль алюминия соответствуют 3 молям водорода
(0,53 г алюминия)(1 моль / 26,98 г) × (3 моль водорода / 2 моль алюминия)

Теперь переведем количество молей водорода в объем:

Объем водорода = количество молей × молярный объем (н. у.)
Объем водорода = (0,53 г / 26,98 г/моль) × (3 моль H2 / 2 моль Al) × (22,4 л/моль)

Подставим значения и произведем рассчет:

Объем водорода = (0,53 × 3 × 22,4) / (26,98 × 2) л

Таким образом, объем водорода, выделенного при обработке твердого продукта, составляет примерно 1,43 л (н. у.).

Например: Какой объем водорода (н. у.) выделится при обработке твердого продукта, полученного избытком соляной кислоты, если алюминий массой 530 мг помещен в герметичный сосуд с воздухом объемом 530 см³ и нагрет?

Совет: При выполнении подобных задач рекомендуется всегда убедиться в правильности химического уравнения и правильно применить соотношения между веществами. Отметьте единицы измерения, используя соответствующие единицы для массы и объема при выполнении расчетов.

Задание: Рассчитайте объем водорода (н. у.), который выделится при обработке 0.25 г твердого продукта, полученного избытком соляной кислоты, если в реакции было задействовано 0.4 г алюминия.