Вычислите массу соли и объем (н.у.) водорода, образующихся при взаимодействии 3 моль алюминия с избытком соляной кислоты.
Для реакции алюминия с соляной кислотой можно записать уравнение реакции:
\[ \text{2Al} + \text{6HCl} \rightarrow \text{2AlCl}_3 + \text{3H}_2 \]
Из уравнения видно, что на 2 моль алюминия образуется 3 моль водорода. Теперь вычислим, сколько моль водорода образуется из 3 моль алюминия:
Определяем, сколько моль водорода образуется из 3 моль алюминия: \[ 3 \, \text{моль Al} \times \frac{3 \, \text{моль H}_2}{2 \, \text{моль Al}} = 4.5 \, \text{моль H}_2 \]
Теперь вычислим объем водорода (н.у.). Согласно закону Авогадро, 1 моль газа занимает 22.4 л при нормальных условиях (н.у.). Поэтому: \[ V(H_2) = 4.5 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 100.8 \, \text{л} \]
Таким образом, при взаимодействии 3 моль алюминия с избытком соляной кислоты образуется 4.5 моль водорода, что эквивалентно 100.8 литрам водорода при нормальных условиях.
Что касается массы соли, которая образуется, у нас образуется AlCl₃. Для того чтобы найти массу соли, сначала найдем, сколько моль AlCl₃ образуется по тому же уравнению реакции.
Из 3 моль Al образуется: \[ 3 \, \text{моль Al} \times \frac{2 \, \text{моль AlCl}_3}{2 \, \text{моль Al}} = 3 \, \text{моль AlCl}_3 \]
Теперь найдем массу AlCl₃. Для расчета массы нужно знать молярную массу AlCl₃:
- Молярная масса Al = 26.98 г/моль
- Молярная масса Cl = 35.45 г/моль
\[ M_{AlCl_3} = 26.98 + 3 \times 35.45 = 26.98 + 106.35 = 133.33 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем массу 3 моль AlCl₃: \[ m(AlCl_3) = 3 \, \text{моль} \times 133.33 \, \text{г/моль} = 400 \, \text{г} \]
Таким образом, при взаимодействии 3 моль алюминия с избытком соляной кислоты образуется 400 г соли (AlCl₃) и 100.8 л водорода.
