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…
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, давайте разберем реакцию, происходящую между алюминием и гидроксидом натрия, а также найдем выход водорода.
Шаг 1: Запишем уравнение реакции
Алюминий (Al) реагирует с гидроксидом натрия (NaOH) по следующему уравнению:
\[ 2 \, \text{Al} + 2 \, \text{NaOH} + 6 \, \text{H}_2O \rightarrow 2 \, \text{NaAl(OH)}_4 + 3 \, \text{H}_2 \]
Из этого уравнения видно, что 2 моли алюминия (Al) дают 3 моля водорода (H₂).
Шаг 2: Найдем количество алюминия в реакции
Для этого нужно перевести массу алюминия в количество вещества.
Молярная масса алюминия (Al) составляет приблизительно 27 г/моль.
\[ n_{\text{Al}} = \frac{m_{\text{Al}}}{M_{\text{Al}}} = \frac{43,2 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} \approx 1,60 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Найдем количество водорода, полученного в реакции
Согласно уравнению реакции, из 2 моль алюминия получается 3 моля водорода. Таким образом, из 1,60 моль алюминия найдем, сколько водорода получится:
\[ n_{\text{H}_2} = \frac{3}{2} \cdot n_{\text{Al}} = \frac{3}{2} \cdot 1,60 \, \text{моль} = 2,40 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Переведем количество водорода в объем
При нормальных условиях 1 моль любого газа занимает 22,4 литра. Таким образом, 2,40 моль водорода займут:
\[ V_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 2,40 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 53,76 \, \text{л} \]
Шаг 5: Находим процент выхода водорода
У нас есть фактический объем водорода, полученного в реакции, это 45,7 л. Теперь рассчитаем выход продукта (водорода) в процентах:
\[ \text{Выход} \, \text{(в %)} = \left( \frac{\text{фактический объем}}{\text{теоретический объем}} \right) \cdot 100\% \]
Подставляем значения:
\[ \text{Выход} \, \text{(в %)} = \left( \frac{45,7 \, \text{л}}{53,76 \, \text{л}} \right) \cdot 100\% \approx 84,93 \% \]
Шаг 6: Ответ
Округляем до целых:
\[ \text{Выход} \approx 85 \]
Таким образом, ответ к задаче: 85.
