Найти массу и объём водорода,полученного при взаимодействии алюминия со 150 граммами 15% раствора серной кислоты

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи необходимо сначала определить количество вещества алюминия, которое реагирует с серной кислотой в растворе.

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

Сначала найдем количество вещества алюминия:

n(Al) = m(Al) / M(Al)
где n(Al) - количество вещества алюминия в молях,
m(Al) - масса алюминия в граммах,
M(Al) - молярная масса алюминия.

m(Al) = 150 г
M(Al) = 27 г/моль

n(Al) = 150 г / 27 г/моль ≈ 5.56 моль

Теперь по уравнению химической реакции алюминий и серная кислота реагируют в соотношении 2:3:

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

Это означает, что 2 моля алюминия реагируют с 3 молями серной кислоты.

Количество молей серной кислоты, которое реагирует с алюминием:

n(H2SO4) = (3/2) n(Al)
n(H2SO4) = (3/2) 5.56 ≈ 8.34 моль

Известно, что раствор серной кислоты имеет концентрацию 15%. Это означает, что в 100 г раствора содержится 15 г серной кислоты (H2SO4). Таким образом, в 150 г раствора содержится:

m(H2SO4) = 15% * 150 г = 22.5 г

После нахождения количества вещества серной кислоты, которое реагирует с алюминием, можно определить количество водорода, выделившегося в результате реакции:

n(H2) = n(Al)
n(H2) = 5.56 моль

Теперь можно найти массу водорода и его объем при стандартных условиях (0°C и 1 атм):

Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль

m(H2) = n(H2) M(H2) = 5.56 моль 2 г/моль = 11.12 г

V(H2) = n(H2) 22.4 л/моль = 5.56 моль 22.4 л/моль = 124.7 л

Таким образом, при реакции алюминия с 150 г раствора 15% серной кислоты было получено около 11.12 г водорода и его объем составил примерно 124.7 л.