43,2 г алюминия растворили в избытке концентрированного раствора гидроксида натрия и получили 45,7 л водорода (н.у) Вычислите выход продукта реакции Ответ дайте с точностью до целых без пробелов%
Для решения данной задачи нам нужно провести расчеты, используя закон сохранения массы и стехиометрию химических реакций.
1. **Определим уравнение реакции:**
Алюминий (Al) реагирует с гидроксидом натрия (NaOH) по следующему уравнению:
\[
2 \, \text{Al} + 2 \, \text{NaOH} + 6 \, \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \, \text{NaAl(OH)}_4 + 3 \, \text{H}_2
\]
Здесь мы видим, что 2 моля алюминия дают 3 моля водорода.
2. **Найдем количество молей алюминия:**
Масса алюминия = 43,2 г
Молярная масса алюминия (Al) ≈ 27 г/моль.
\[
n(\text{Al}) = \frac{m(\text{Al})}{M(\text{Al})} = \frac{43,2 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \approx 1,6 \, \text{моля}
\]
3. **Найдем теоретически возможное количество водорода:**
Из уравнения реакции видно, что 2 моля Al к производству водорода дают 3 моля.
Поэтому, количество молей водорода, которое можно получить из 1,6 моля Al:
\[
n(H_2)_{теор} = n(Al) \cdot \frac{3}{2} = 1,6 \cdot \frac{3}{2} = 2,4 \, \text{моля}
\]
4. **Теперь найдем объем водорода:**
По условиям задачи нам даны 45,7 л водорода при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22,4 л.
Количество молей водорода, полученное в реакции:
\[
n(H_2)_{факт} = \frac{V(H_2)}{22,4 \, \text{л/моль}} = \frac{45,7 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 2,04 \, \text{моля}
\]
5. **Вычисляем выход продукта реакции:**
Выход продукта (в %) находится по формуле:
\[
\text{Выход} = \left( \frac{n(H_2)_{факт}}{n(H_2)_{теор}} \right) \times 100\%
\]
Подставим найденные значения в формулу:
\[
\text{Выход} = \left( \frac{2,04}{2,4} \right) \times 100\% \approx 85\%
\]
Таким образом, выход продукта реакции составляет **85%**.
