Для решения задачи рассчитаем объем водорода, выделяющегося при взаимодействии алюминия с избытком соляной кислоты.
Шаг 1: Написание уравнения реакции
Алюминий реагирует с соляной кислотой по следующему уравнению:
[ 2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2 ]
Это уравнение показывает, что 2 моля алюминия дают 3 моля водорода.
Шаг 2: Найдите количество моль алюминия
Найдем количество моль алюминия, используя его массу:
- Молярная масса алюминия ((\text{Al})) = 27 г/моль.
- Количество моль алюминия = (\frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{5.4 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль}).
Шаг 3: Найдите количество моль водорода
По уравнению реакции, 2 моля алюминия дают 3 моля водорода. Следовательно:
- Если 2 моля Al дают 3 моля ( \text{H}_2), то 0.2 моля Al дают (\frac{3}{2} \times 0.2 \text{ моль} = 0.3 \text{ моль}) ( \text{H}_2).
Шаг 4: Рассчитать объем водорода
При нормальных условиях (н.у.: 0°C, 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 л. Значит, объем водорода:
[ V = 0.3 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 6.72 \text{ л} ]
Итак, объем водорода, выделяющегося при реакции 5.4 г алюминия с соляной кислотой, составляет 6.72 литра.
