Давайте поэтапно разберем каждый из вопросов, основываясь на данной химической реакции.
1. Сколько г сульфата алюминия (Al2(SO4)3) получится при взаимодействии алюминия с раствором, содержащим 117,6 г серной кислоты (H2SO4)?
Для начала, запишем уравнение реакции в молекулярной форме:
\[ 2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 \]
Теперь найдем количество вещества серной кислоты:
- Молярная масса H2SO4 (сера - 32 г/моль, кислород - 16 г/моль, водород - 1 г/моль): \[ M(H_2SO_4) = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \, \text{г/моль} \]
Количество вещества H2SO4 в 117,6 г: \[ n(H_2SO_4) = \frac{117,6 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 1,2 \, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции, на 3 моли H2SO4 требуется 2 моли Al, и на выходе получается 1 моль Al2(SO4)3. Таким образом, количество Al2(SO4)3, которое образуется: \[ n(Al_2(SO_4)_3) = \frac{1,2 \, \text{моль H}_2SO_4}{3} = 0,4 \, \text{моль Al}_2(SO_4)_3 \]
Теперь найдем массу Al2(SO4)3:
- Молярная масса Al2(SO4)3: \[ M(Al_2(SO_4)_3) = 2 \times 27 + 3 \times (32 + 4 \times 16) = 2 \times 27 + 3 \times 98 = 54 + 294 = 348 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем рассчитать массу: \[ m(Al_2(SO_4)_3) = n(Al_2(SO_4)_3) \times M(Al_2(SO_4)_3) = 0,4 \, \text{моль} \times 348 \, \text{г/моль} = 139,2 \, \text{г} \]
Таким образом, при взаимодействии алюминия с серной кислотой получится 136,8 г сульфата алюминия.
2. Какой объём водорода выделится, если в реакцию вступят 10,8 г алюминия?
Найдем количество алюминия:
- Молярная масса Al = 27 г/моль: \[ n(Al) = \frac{10,8 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} = 0,4 \, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции, на 2 моли Al выделяется 3 моля водорода (H2): \[ n(H_2) = \frac{3}{2} \times n(Al) = \frac{3}{2} \times 0,4 \, \text{моль} = 0,6 \, \text{моль} \]
Теперь найдем объем водорода при нормальных условиях (1 моль газа занимает 22,4 л): \[ V(H_2) = n(H_2) \times 22,4 \, \text{л/моль} = 0,6 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 13,44 \, \text{л} \]
3. Какое количество вещества водорода получится из 1,8 × 10^24 молекул алюминия?
Сначала найдем количество молей алюминия. Используем число Авогадро (6,022 × 10^23 молекул/моль): \[ n(Al) = \frac{1,8 \times 10^{24} \, \text{молекул}}{6,022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль}} \approx 3 \, \text{моль} \]
Теперь определим, сколько водорода образуется по уравнению реакции. На 2 моли Al выделяется 3 моля H2: \[ n(H_2) = \frac{3}{2} \times n(Al) = \frac{3}{2} \times 3 \, \text{моль} = 4,5 \, \text{моль} \]
Вот и ответ на ваш вопрос! Успехов в учебе!
