Какой объем водорода образуется при взаимодействии алюминия и 100 г 5% раствора соляной кислоты?

Химия 11 класс Реакции металлов с кислотами объём водорода взаимодействие алюминия соляная кислота 5% раствор химические реакции расчет объема химия 11 класс Новый

Чтобы определить объем водорода, который образуется при взаимодействии алюминия с соляной кислотой, нужно выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Написание уравнения реакции

Алюминий (Al) реагирует с соляной кислотой (HCl) по следующему уравнению:

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2↑

Из уравнения видно, что 2 моля алюминия реагируют с 6 молями соляной кислоты, образуя 3 моля водорода.

Шаг 2: Определение количества вещества соляной кислоты в растворе

У нас есть 100 г 5% раствора HCl. Сначала найдем массу чистой соляной кислоты в растворе:

• 5% раствор означает, что в 100 г раствора содержится 5 г HCl.

Шаг 3: Вычисление количества вещества HCl

Теперь найдем количество вещества HCl, используя формулу:

n = m / M

где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса.

Молярная масса HCl составляет примерно 36,5 г/моль. Подставим значения:

• m = 5 г
• M = 36,5 г/моль

n(HCl) = 5 г / 36,5 г/моль ≈ 0,137 моль.

Шаг 4: Определение количества водорода

Согласно уравнению реакции, 6 моль HCl дают 3 моль H2. Теперь найдем, сколько водорода образуется из 0,137 моль HCl:

Сначала найдем, сколько моль H2 образуется из 0,137 моль HCl:

0,137 моль HCl * (3 моль H2 / 6 моль HCl) = 0,0685 моль H2.

Шаг 5: Перевод количества водорода в объем

При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Теперь найдем объем водорода:

V(H2) = n * Vм, где Vм = 22,4 л/моль:

V(H2) = 0,0685 моль * 22,4 л/моль ≈ 1,54 л.

Ответ:

Объем водорода, который образуется при взаимодействии алюминия с 100 г 5% раствора соляной кислоты, составляет примерно 1,54 литра.