Дано: m(Al) = 5.4г; mр-ра(HCI) = 140г; массовая доля(HCI) = 0.1. Найти: V(H2).

Чтобы решить эту задачу, давайте сначала разберемся с тем, что нам дано, и какие у нас есть данные. **Данные:** - Масса алюминия (m(Al)) = 5.4 г - Масса раствора HCl (m(р-ра HCl)) = 140 г - Массовая доля HCl (w(HCl)) = 0.1 (или 10%) **Цель:** Найти объем водорода (V(H2)). ### Шаг 1: Найти массу HCl в растворе Поскольку массовая доля (w) определяется как отношение массы растворенного вещества (m(HCl)) к массе раствора (m(р-ра HCl)), мы можем записать: \[ w(HCl) = \frac{m(HCl)}{m(р-ра HCl)} \] Перепишем формулу для нахождения массы HCl: \[ m(HCl) = w(HCl) \times m(р-ра HCl) \] Подставляем известные значения: \[ m(HCl) = 0.1 \times 140 \, \text{г} = 14 \, \text{г} \] ### Шаг 2: Определить количество вещества HCl Теперь, зная массу HCl, можем найти количество вещества (n(HCl)). Для этого используем формулу: \[ n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} \] Где: - \( M(HCl) \) — молярная масса HCl. Она составляет приблизительно 36.5 г/моль. Подставляем значения: \[ n(HCl) = \frac{14 \, \text{г}}{36.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.3846 \, \text{моль} \] ### Шаг 3: Записать уравнение реакции Алюминий (Al) реагирует с соляной кислотой (HCl) по следующему уравнению: \[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \] Из уравнения видно, что: - 2 моль Al реагируют с 6 моль HCl и образуют 3 моль H2. ### Шаг 4: Найти количество вещества Al Теперь найдем количество вещества алюминия (n(Al)): Поскольку молярная масса алюминия (M(Al)) = 27 г/моль, то: \[ n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{5.4 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \approx 0.2 \, \text{моль} \] ### Шаг 5: Найти, какое количество H2 можно получить По уравнению реакции на 2 моль Al нужно 6 моль HCl, значит, на 1 моль Al нужно 3 моля HCl: \[ \text{Для 0.2 моль Al нужно } 0.2 \times 3 = 0.6 \, \text{моль HCl} \] Поскольку у нас есть 0.3846 моль HCl, это количество меньше необходимого для реакции с 0.2 моль Al. Следовательно, HCl является лимитирующим реагентом. ### Шаг 6: Найти, сколько H2 образуется из HCl Из 6 моль HCl получится 3 моль H2. Таким образом, из 0.3846 моль HCl получим: \[ n(H_2) = \frac{3}{6} \times n(HCl) = 0.5 \times n(HCl) = 0.5 \times 0.3846 \approx 0.1923 \, \text{моль} \] ### Шаг 7: Найти объем газа H2 Используя закон Авогадро, объем одного моля газа при нормальных условиях (0 °C и 1 атм) равен 22.4 литра. Теперь найдем объем H2: \[ V(H_2) = n(H_2) \times 22.4 \, \text{л/моль} \] Подставляем значения: \[ V(H_2) \approx 0.1923 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 4.31 \, \text{л} \] ### Ответ Таким образом, объем образующегося водорода (H2) составляет примерно **4.31 литра**.