Чтобы решить эту задачу, давайте сначала запишем уравнение реакции между алюминием (Al) и соляной кислотой (HCl). Обратите внимание, что в этой реакции алюминий реагирует с соляной кислотой, выделяя водород (H₂).
Уравнение реакции выглядит следующим образом:
[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 ]
Теперь давайте разберём задачу по шагам.
Шаг 1: Находим число молей алюминия
Для начала нам нужно узнать, сколько моль алюминия (Al) содержится в 0,54 г. Для этого используем молярную массу алюминия, которая составляет приблизительно ( 27 , \text{г/моль} ).
[
n_{Al} = \frac{m_{Al}}{M_{Al}} = \frac{0,54 , \text{г}}{27 , \text{г/моль}} \approx 0,02 , \text{моль}
]
Шаг 2: Определяем количество водорода
По уравнению реакции мы видим, что 2 моль алюминия выделяют 3 моль водорода (H₂). Это означает, что отношение моль алюминия к моль водорода равно:
[
\frac{3 , \text{моль} , H_2}{2 , \text{моль} , Al}
]
Теперь можем рассчитать количество водорода, которое выделится при реагировании 0,02 моль алюминия:
[
n_{H_2} = n_{Al} \times \frac{3 , \text{моль} , H_2}{2 , \text{моль} , Al} = 0,02 , \text{моль} \times \frac{3}{2} = 0,03 , \text{моль}
]
Шаг 3: Переводим моли водорода в литры
Теперь, чтобы узнать, сколько литров водорода выделится при этой реакции, следует использовать закон Авогадро, который говорит, что один моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 литра.
[
V_{H_2} = n_{H_2} \times 22,4 , \text{л/моль} = 0,03 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} \approx 0,672 , \text{л}
]
Итог
При взаимодействии 0,54 г алюминия с соляной кислотой выделяется примерно 0,672 литра водорода.
