Сколько литров водорода выделяется при нормальных условиях при растворении сплава со следующими массовыми долями

Тема вопроса: Расчет количества высвобождающегося водорода при растворении сплава

Инструкция: Для решения данной задачи необходимо использовать химические пропорции и молярные соотношения.

Сначала найдем количество алюминия, цинка и магния в сплаве. Предположим, что у нас имеется 100 г сплава. Тогда из данного условия можно вычислить, что в сплаве содержится:
- Алюминий: 10% * 100 г = 10 г
- Цинк: 4% * 100 г = 4 г
- Магний: 80% * 100 г = 80 г

Затем необходимо установить молярное соотношение между металлами и водородом. Если мы знаем массу металла, мы можем вычислить количество молей этого металла по его молярной массе и затем применить соотношение стехиометрии.

Молярная масса алюминия (Al) = 26.98 г/моль
Молярная масса цинка (Zn) = 65.38 г/моль
Молярная масса магния (Mg) = 24.31 г/моль

Теперь применим коэффициенты стехиометрии, которые показывают, что для каждого атома алюминия требуется 3 моля водорода, для каждого атома цинка - 1 моль водорода, а для каждого атома магния - 1 моль водорода.

Используя все эти данные и расчеты, мы можем найти количество выделяющегося водорода:
- Количество выделяющегося водорода от алюминия = (10 г * 1 моль / 26.98 г) * 3 моль = 0.111 моль
- Количество выделяющегося водорода от цинка = (4 г * 1 моль / 65.38 г) * 1 моль = 0.061 моль
- Количество выделяющегося водорода от магния = (80 г * 1 моль / 24.31 г) * 1 моль = 3.295 моль

Теперь сложим все количество выделяющегося водорода от каждого металла:
0.111 моль + 0.061 моль + 3.295 моль = 3.467 моль

Затем, используя уравнение состояния идеального газа, PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л * атм / моль * К), T - температура в Кельвинах, можно вычислить объем водорода:
V = (3.467 моль * 0.0821 л * атм / моль * К * 273 K) / 1 атм = 81.372 л

Таким образом, количество выделяющегося водорода равно 81,372 литров. Ответа, близкого к нему, нет среди предоставленных вариантов ответа.

Совет: Для успешного решения задач по химии рекомендуется усвоить базовые понятия стехиометрии, молярной массы и уравнения состояния идеального газа. Также не забывайте следить за точностью вычислений и правильным использованием единиц измерения.

Практика: Подобная задача - это хороший вопрос для практики. Попробуйте решить ее с использованием подходящих коэффициентов стехиометрии и уравнения состояния идеального газа, чтобы найти правильный ответ.

Тема занятия: Расчет объема выделенного водорода

Объяснение: Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать химическую реакцию между сплавом и соляной кислотой. Сначала определяем количество каждого элемента в сплаве, используя массовые доли.

Массовая доля алюминия в сплаве: 10% = 0,1
Массовая доля цинка в сплаве: 4% = 0,04
Массовая доля магния в сплаве: 80% = 0,8

Затем мы определяем молярные соотношения между сплавом и выделяющимся водородом в химической реакции. В данном случае, мы знаем, что 2 грамма алюминия, 2 грамма цинка и 2 грамма магния реагируют с 6 граммами соляной кислоты и образуют 3 литра водорода.

Теперь перейдем к расчету. Рассчитаем количество вещества каждого элемента в сплаве:

Масса алюминия = 0,1 * 6 г = 0,6 г
Масса цинка = 0,04 * 6 г = 0,24 г
Масса магния = 0,8 * 6 г = 4,8 г

Затем рассчитываем количество водорода, полученного из каждого элемента:

Количество водорода от алюминия = (0,6 г / 27 г/моль) * 3 моль = 0,2 моль
Количество водорода от цинка = (0,24 г / 65 г/моль) * 3 моль = 0,11 моль
Количество водорода от магния = (4,8 г / 24 г/моль) * 3 моль = 3 моль

Общее количество выделяющегося водорода = 0,2 + 0,11 + 3 = 3,31 моль
Объем водорода при нормальных условиях = 3,31 моль * 22,4 л/моль = 74,144 л

Поэтому правильный ответ - 74,144 литра водорода. Таким образом, вариант ответа "г) 76,04 литров" является наиболее близким к правильному.

Совет: При решении задач по химии, важно хорошо понимать химические реакции и уметь преобразовывать массу веществ в количество вещества и объем. Регулярная практика решения подобных задач поможет вам повысить свою навыки и уверенность в решении таких задач.

Практика: Найдите количество выделяющегося водорода при растворении сплава с массовыми долями элементов алюминий - 15%, цинк - 5%, магний - 80% в соляной кислоте. (Ответ округлите до двух знаков после запятой).