Рассчитай массу соли в граммах, которая может быть выделена из раствора, если объём полученного водорода равен
11
,
2
11,2 л, а металлический алюминий полностью прореагировал с раствором соляной кислоты .
Для решения задачи будем использовать закон сохранения массы и химическое уравнение реакции между металлическим алюминием и соляной кислотой.
1. **Записываем уравнение реакции:**
При реакции алюминия (Al) с соляной кислотой (HCl) образуется водород (H2) и хлорид алюминия (AlCl3):
\[
2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl3 + 3H2
\]
2. **Найдем, сколько моль водорода выделяется:**
Мы знаем, что при нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Для нахождения количества моль водорода, который выделился, используем следующую формулу:
\[
n = \frac{V}{V_m}
\]
где \(n\) — количество моль, \(V\) — объем газа (11,2 л), \(V_m\) — молярный объем газа (22,4 л/моль).
Подставим известные значения:
\[
n = \frac{11,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,5 \, \text{моль}
\]
3. **Определим, сколько моль алюминия необходимо для реакции:**
Из уравнения реакции видно, что 3 моль водорода образуются из 2 моль алюминия. Следовательно, для 0,5 моль водорода нам нужно:
\[
n(Al) = \frac{2}{3} \times 0,5 \, \text{моль} = \frac{1}{3} \, \text{моль}
\]
4. **Рассчитаем массу алюминия:**
Молярная масса алюминия (Al) равна примерно 27 г/моль, поэтому:
\[
m(Al) = n(Al) \times M(Al) = \frac{1}{3} \, \text{моль} \times 27 \, \text{г/моль} = 9 \, \text{г}
\]
5. **Теперь найдем массу соли (AlCl3), которая образуется:**
По уравнению реакции видно, что 2 моль Al дают 2 моль AlCl3. Таким образом, 1/3 моль Al даст 1/3 моль AlCl3.
Молярная масса AlCl3:
- Al: 27 г/моль
- Cl: 35,5 г/моль (и таких 3 атома)
Считаем:
\[
M(AlCl3) = 27 + 3 \times 35,5 = 27 + 106,5 = 133,5 \, \text{г/моль}
\]
Теперь найдем массу AlCl3, которую мы получим:
\[
m(AlCl3) = n(AlCl3) \times M(AlCl3) = \frac{1}{3} \, \text{моль} \times 133,5 \, \text{г/моль} \approx 44,5 \, \text{г}
\]
6. **Ответ:**
Масса соли (AlCl3), которая может быть выделена из раствора, составляет примерно **44,5 г**.
