Образец алюминия массой 5г растворили в соляной кислоте,при этом выделяется газ объемом 5,04л вычислите долю примесей в образца алюминия

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи, сначала найдем количество вещества алюминия, которое мы использовали.

M(Al) = 27 г/моль
m(Al) = 5 г

n(Al) = m(Al) / M(Al) = 5 г / 27 г/моль ≈ 0,185 моль

Поскольку алюминий реагирует с соляной кислотой по реакции:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

Мы видим, что на каждые 2 моль алюминия образуется 3 моля водорода. Таким образом, на 0,185 моль алюминия образуется 0,185 моль водорода.

Теперь найдем количество вещества водорода, используя уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

n = PV / RT, где
P = давление = 1 атм = 1,01325 ⋅ 10^5 Па
V = объем = 5,04 л
R = универсальная газовая постоянная = 8,31 Дж/(моль·К)
T = температура = предположим, что комнатная температура ≈ 25°C = 298 K

n = (1,01325 ⋅ 10^5 Па ⋅ 5,04 л) / (8,31 Дж/(моль·К) ⋅ 298 K) ≈ 0,206 моль

Таким образом, количество вещества водорода равно 0,206 моль.

Из этого следует, что доля примесей в образце алюминия равна:

(0,206 моль - 0,185 моль)/0,206 моль ≈ 0,102

Доля примесей в образце алюминия составляет примерно 10,2%.