Какой объем водорода (н.у) выделится при реакции 9,45 г алюминия с раствором серной кислоты массой 196 г и массовой долей 20%

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала составим химическое уравнение реакции:

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

Зная молярную массу алюминия (Al) - 27 г/моль и серной кислоты (H2SO4) - 98 г/моль, а также массовую долю серной кислоты в растворе 20%, можем найти массу серной кислоты в растворе: 196 г * 0.2 = 39,2 г.

Теперь посчитаем количество вещества алюминия (Al) и серной кислоты (H2SO4):

n(Al) = m(Al)/M(Al) = 9,45 г / 27 г/моль = 0,35 моль
n(H2SO4) = m(H2SO4)/M(H2SO4) = 39,2 г / 98 г/моль = 0,4 моль

Поскольку реакция идет по алюминию, для расчета объема водорода используем количество вещества алюминия.

Согласно уравнению реакции, 2 моля алюминия реагируют с 3 молями серной кислоты и выделяют 3 моля водорода.

Таким образом, по молярному соотношению, число молов водорода равно 0,35 моль * (3 моль H2 / 2 моль Al) = 0,525 моль.

Теперь вычислим объем водорода по уравнению состояния идеального газа:

V = n * Vm,
где Vm - молярный объем газа при н.у. (22,4 л/моль).

V = 0,525 моль * 22,4 л/моль = 11,76 л.

Итак, объем водорода при реакции 9,45 г алюминия с раствором серной кислоты массой 196 г и массовой долей 20% составляет 11,76 л при нормальных условиях.