При взаимодействии 4,32 г алюминия с раствором серной кислоты образовалось 5,24 л водорода. Определите практический выход водорода (по объему).
Для решения задачи сначала найдем количество вещества (молей) алюминия, который участвует в реакции.
- Рассчитаем количество молей алюминия (Al):
- Молярная масса алюминия (Al) равна примерно 27 г/моль.
\[ n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{4,32 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \approx 0,16 \, \text{моль} \]
- Запишем уравнение реакции между алюминием и серной кислотой (H₂SO₄): \[ 2 \, Al + 6 \, H_2SO_4 \rightarrow 3 \, H_2 + 2 \, Al_2(SO_4)_3 \]
Из уравнения видно, что 2 моля алюминия дают 3 моля водорода (H₂). Теперь найдем количество молей водорода, выделившегося в реакции:
\[ n(H_2) = \frac{3}{2} \cdot n(Al) = \frac{3}{2} \cdot 0,16 \, \text{моль} = 0,24 \, \text{моль} \]
- Теперь определим объем водорода при стандартных условиях. В 1 моль водорода занимает 22,4 л, значит:
\[ V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0,24 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 5,376 \, \text{л} \]
- Рассчитаем практический выход водорода по объему: Дано, что фактически образовалось 5,24 л водорода.
\[ \text{Практический выход (\%)} = \frac{\text{Фактический объем}}{\text{理による выход}} \cdot 100\% \]
Подставляем значения:
\[ \text{Практический выход (\%)} = \frac{5,24 \, \text{л}}{5,376 \, \text{л}} \cdot 100\% \approx 97,16\% \]
Таким образом, практический выход водорода составляет приблизительно 97,16%.
