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…

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%.