При взаимодействии 3 моль оксида алюминия и 294 г серной кислоты, получится количество вещества соли (в молях) A) 2 B) 3 C) 5 D) 4 E) 1 С решением

Давайте решать задачу шаг за шагом.

Шаг 1. Записываем реакцию между оксидом алюминия (Al₂O₃) и серной кислотой (H₂SO₄).

Химическая реакция: \[ \text{Al}_2\text{O}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + \text{H}_2\text{O} \]

Чтобы понять, сколько вещества соли получится, нужно определить соотношение реагирующих веществ по уравнению.

Сбалансируем реакцию:

Молярные массы:

• Al₂O₃: \(2 \times 27 + 3 \times 16 = 102 \text{ г/моль}\)
• H₂SO₄: \(2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \text{ г/моль}\)
• Al₂(SO₄)₃: \(2 \times 27 + 3 \times (32 + 4 \times 16) = 2 \times 27 + 3 \times 96 = 54 + 288 = 342 \text{ г/моль}\)

Сбалансированное уравнение: \[ \text{Al}_2\text{O}_3 + 3 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{H}_2O \]

Шаг 2. Определяем, какое исходное количество реагентов.

Дано:

• 3 моль Al₂O₃
• 294 г H₂SO₄

Поскольку мы уже знаем молярные массы:

Молярность H₂SO₄: \[ n_{H_2SO_4} = \frac{294\,\text{г}}{98\,\text{г/моль}} = 3\,\text{моль} \]

Итак, по условию:

• Al₂O₃: 3 моль
• H₂SO₄: 3 моль

Шаг 3. Определяем, какое реагент ограничен.

Из уравнения видно, что 1 моль Al₂O₃ реагирует с 3 моль H₂SO₄.

Дано:

• Al₂O₃: 3 моль
• H₂SO₄: 3 моль

По условию реакции, для 3 моль Al₂O₃ нужно 9 моль H₂SO₄, но есть только 3 моль — этого мало!
Следовательно, ограничивающим реагентом является H₂SO₄, потому что его не хватает для полного реагирования с 3 моль Al₂O₃.

Шаг 4. Вычисляем количество соли (Al₂(SO₄)₃), образующейся при реакции.

Из уравнения реакции:

• 3 моль H₂SO₄ образуют 1 моль Al₂(SO₄)₃

Пропорция: \[ 3\, \text{моль H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 1\, \text{моль Al}_2(\text{SO}_4)_3 \]

Так как имеется 3 моль H₂SO₄, то по пропорции: \[ \text{Моль соли} = \frac{1}{3} \times 3\, \text{моль} = 1\, \text{моль} \]

Ответ: количество вещества соли — 1 моль.

Выбор варианта:

E) 1

Итог: при взаимодействии 3 моль оксида алюминия и 294 г серной кислоты получится 1 моль соли.