Дано:
- Масса раствора (m_раствора) = 80 г
- Массовая доля соляной кислоты (w_HCl) = 40%
Решение:
- Сначала найдем массу соляной кислоты в растворе. Для этого используем формулу для расчета массы вещества из массовой доли:
- m_HCl = m_раствора * (w_HCl / 100)
- m_HCl = 80 г * (40 / 100) = 32 г
- Теперь определим, сколько алюминия (Al) необходимо для реакции с этой массой соляной кислоты. Реакция между алюминием и соляной кислотой выглядит следующим образом:
- 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2
- Из уравнения видно, что 6 моль HCl реагируют с 2 моль Al, и в процессе выделяется 3 моль водорода (H2).
- Сначала найдем количество вещества (н) соляной кислоты:
- n_HCl = m_HCl / M_HCl
- Молярная масса HCl = 1 + 35.5 = 36.5 г/моль
- n_HCl = 32 г / 36.5 г/моль ≈ 0.876 моль
- Теперь найдем, сколько моль водорода выделяется при реакции:
- Из уравнения реакции: 6 моль HCl дают 3 моль H2.
- Следовательно, 0.876 моль HCl дадут: n_H2 = (3/6) * n_HCl = (3/6) * 0.876 ≈ 0.438 моль H2.
- Теперь найдем массу выделившегося водорода:
- Молярная масса H2 = 2 г/моль.
- m_H2 = n_H2 * M_H2 = 0.438 моль * 2 г/моль ≈ 0.876 г.
Ответ: Масса выделившегося водорода составляет примерно 0.876 г.