Чтобы решить задачу, сначала необходимо записать уравнение реакции между алюминием и серной кислотой. Реакция выглядит следующим образом:
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑
Теперь давайте разберем шаги решения:
- Определим количество вещества алюминия. Для этого используем формулу:
где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса. Молярная масса алюминия (Al) составляет примерно 27 г/моль.
Подставим значения:
n(Al) = 12 г / 27 г/моль ≈ 0.444 моль.
- Найдем количество водорода, выделившегося в результате реакции. Из уравнения реакции видно, что на 2 моль алюминия выделяется 3 моль водорода (H2). Теперь найдем, сколько моль водорода выделится при 0.444 моль алюминия:
- n(H2) = (3/2) * n(Al) = (3/2) * 0.444 моль ≈ 0.666 моль.
- Теперь найдем объем водорода при нормальных условиях. При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Следовательно:
- V(H2) = n(H2) * 22.4 л/моль = 0.666 моль * 22.4 л/моль ≈ 14.93 л.
- Теперь определим массу образовавшейся соли. Из уравнения реакции видно, что на 2 моль алюминия образуется 1 моль соли Al2(SO4)3. Сначала найдем, сколько моль соли образуется:
- n(Al2(SO4)3) = (1/2) * n(Al) = (1/2) * 0.444 моль ≈ 0.222 моль.
Теперь найдем массу соли:
- Сначала вычислим молярную массу Al2(SO4)3:
- Al: 2 * 27 г/моль = 54 г/моль
- S: 3 * 32 г/моль = 96 г/моль
- O: 12 * 16 г/моль = 192 г/моль
- Итого: 54 + 96 + 192 = 342 г/моль.
- Теперь найдем массу соли:
- m(Al2(SO4)3) = n(Al2(SO4)3) * M(Al2(SO4)3 = 0.222 моль * 342 г/моль ≈ 75.96 г.
Ответ:
- Объем выделившегося водорода: ≈ 14.93 л.
- Масса образовавшейся соли: ≈ 75.96 г.