Найти массу или объем водорода если смешать алюминий с 300г солёной кислоты

Задача понимается как реакция алюминия с соляной кислотой (HCl). Предположим, что под «солёной кислотой» имеется в виду обычная соляная кислота HCl. 1) Запишем реакцию и соотношение веществ 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2 Из неё видно, что 6 молей HCl образуют 3 моля H2. Значит на 1 моль HCl приходится 0.5 моль H2. 2) Рассчитаем количество молей HCl in 300 г M(HCl) = 36.46 г/моль n(HCl) = 300 г / 36.46 г/моль ≈ 8.24 моль 3) Если алюминий в избытке (есть достаточно алюминия), получаем столько H2, сколько предусмотрено HCl n(H2) = 0.5 × n(HCl) ≈ 0.5 × 8.24 ≈ 4.12 моль 4) Масса водорода M(H2) = 2.016 г/моль m(H2) = n(H2) × M(H2) ≈ 4.12 × 2.016 ≈ 8.30 г 5) Объем водорода (варианты условий) - При стандартных условиях STP (0°C, 1 атм): V(H2) ≈ n(H2) × 22.4 л/моль ≈ 4.12 × 22.4 ≈ 92.3 л - При 25°C и 1 атм (приближённо: ṽ ≈ 24.45 л/моль): V(H2) ≈ 4.12 × 24.45 ≈ 100.6 л 6) Важное примечание про ограничивающий реагент Если алюминий не дан и неизвестно его количество, можно определить, будет ли алюминий в избытке или лимитирующим будет HCl: - Для полного расхода 8.24 моль HCl требуется моль Al = (2/6) × n(HCl) = (1/3) × 8.24 ≈ 2.75 моль Al - Масса Al, необходимая: m(Al) = 2.75 моль × 26.98 г/моль ≈ 74 г Если у вас меньше примерно 74 г алюминия, алюминий будет лимитирующим, и масса/объём водорода получится меньше приведённых выше. В таком случае можно выразить: - n(H2) = (3/2) × n(Al) (при полном расходовании Aluminium) - или, если расчёт по HCl лимитируется, n(H2) = 0.5 × n(HCl) как в пунктах 3–5 Ответ (при избытке алюминия): масса водорода ≈ 8.30 г; объем при STP ≈ 92.3 л; объем при 25°C ≈ 100.6 л.