20 Просмотров

Задание:

Смешали 196г 20% раствора серной кислоты и алюминий. Определите объём выделившегося газа?

Ответ на задание:

Для решения этой задачи мы можем использовать химическое уравнение реакции между серной кислотой (H₂SO₄) и алюминием (Al). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[ 2 \text{Al} + 3 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{H}_2 \]

Из уравнения видно, что для каждых 2 молекул алюминия выделяется 3 молекулы молекулы (\( H_2 \)).

1. Найдем количество молекул алюминия:

   \[ \text{Масса алюминия} = 196 , \text{г} \]

   \[ \text{Молярная масса алюминия} = 27 , \text{г/моль} \]

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

2. Найдем количество молекул (H_2), выделившихся в результате реакции:

   Так как соотношение (​\( Al : H_2 \)​) равно 2:3, то:

   \[ \text{Количество молекул } H_2 = \frac{2}{3} \times \text{Количество молекул алюминия} \]

3. Найдем объем выделившегося газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм):

   \[ \text{1 моль газа при н.у. занимает объем } V = 22.4 , \text{л} \]

   \[ \text{Объем выделившегося газа} = \frac{\text{Количество молекул } H_2}{\text{Число молекул в 1 моле}} \times 22.4 , \text{л} \]

Принимая во внимание предоставленные данные:

1. Найдем количество молекул алюминия:

   \[ \text{Масса алюминия} = 196 , \text{г} \]

   \[ \text{Молярная масса алюминия} = 27 , \text{г/моль} \]

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

   \[ \text{Количество молекул алюминия} = \frac{196 , \text{г}}{27 , \text{г/моль}} \approx 7.26 , \text{моль} \]

2. Найдем количество молекул (​\( H_2 \)​), выделившихся в результате реакции:

   \[ \text{Количество молекул } H_2 = \frac{2}{3} \times 7.26 , \text{моль} \approx 4.84 , \text{моль} \]

3. Найдем объем выделившегося газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм):

   \[ \text{1 моль газа при н.у. занимает объем } V = 22.4 , \text{л} \]

   \[ \text{Объем выделившегося газа} = 4.84 , \text{моль} \times 22.4 , \text{л/моль} \approx 108.54 , \text{л} \]

Таким образом, ожидаемый объем выделившегося газа составит примерно 108.54 л.