Для решения данной задачи мы начнем с уравнения реакции между алюминием (Al) и соляной кислотой (HCl). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
\[ 2 \, \text{Al} + 6 \, \text{HCl} \rightarrow 2 \, \text{AlCl}_3 + 3 \, \text{H}_2 \]
Из этого уравнения видно, что 2 моль алюминия реагируют с 6 молями соляной кислоты, производя 3 моля водорода.
Теперь нам нужно рассчитать массу водорода, которая выделится из 2,7 г алюминия. Для этого сначала найдем количество молей алюминия:
- Молярная масса алюминия (Al) составляет приблизительно 27 г/моль.
- Найдем количество молей Al:
\[ n(\text{Al}) = \frac{m(\text{Al})}{M(\text{Al})} = \frac{2,7 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \approx 0,1 \, \text{моль} \]
Теперь, согласно уравнению реакции, 2 моль Al дают 3 моля H2. Таким образом, для 0,1 моля Al количество водорода можно рассчитать следующим образом:
\[ n(\text{H}_2) = n(\text{Al}) \cdot \frac{3 \, \text{моля H}_2}{2 \, \text{моля Al}} = 0,1 \, \text{моль} \cdot \frac{3}{2} = 0,15 \, \text{моль} \]
Теперь мы найдем массу водорода:
Молярная масса водорода (H2) составляет приблизительно 2 г/моль.
\[ m(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \cdot M(\text{H}_2) = 0,15 \, \text{моль} \cdot 2 \, \text{г/моль} = 0,3 \, \text{г} \]
Однако в задаче указано, что выход водорода составляет 90% от теоретического. Следовательно, рассчитаем фактическую массу водорода:
\[ m_{\text{выход}}(\text{H}_2) = 0,3 \, \text{г} \cdot 0,9 = 0,27 \, \text{г} \]
Таким образом, при реакции 2,7 г алюминия с избытком соляной кислоты при выходе водорода 90% образуется 0,27 г водорода.
