Найдите объем Н2 ( нормальные условия) который выделяется при взаимодействии 108 грамм алюминия с серной кислотой. Чему равна масса образовавшейся соли?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала составим уравнение реакции:

3H2SO4 + 2Al -> Al2(SO4)3 + 3H2

Таким образом, при взаимодействии 1 моль серной кислоты (H2SO4) и 2 молей алюминия (Al) образуется 3 моля водорода (H2).

Молярная масса алюминия (Al) = 27 г/моль
Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 98 г/моль

Количество молей алюминия, участвующее в реакции:
n(Al) = m(Al) / M(Al) = 108 г / 27 г/моль = 4 моля

Из уравнения реакции видно, что образуется в 1,5 раза больше молей водорода:
n(H2) = 1,5 * n(Al) = 6 молей

Объем водорода можно определить по уравнению состояния идеального газа:
V = n R T / P

При нормальных условиях (0°С и 1 атм) 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л.

Тогда объем водорода, выделяемого при реакции:
V(H2) = 6 мол * 22,4 л/моль = 134,4 л

Теперь найдем массу образовавшейся соли (Al2(SO4)3):
Масса соли = масса серной кислоты – масса не реагировавшей серной кислоты
Масса серной кислоты:
m(H2SO4) = n(H2SO4) * M(H2SO4) = 108 г / 98 г/моль = 1,1 моль

Масса соли:
m(соли) = m(H2SO4) – n(Al2(SO4)3) M(Al2(SO4)3) =
= 1,1 моль – 4/3 1,1 моль 132 г/моль = 1,1 моль – 4 44 г = 1,1 моль – 176 г = -74,9 г

Так как результат получился отрицательным, это означает, что избытка серной кислоты не осталось, и образовалось 74,9 г сульфата алюминия.