Какова массовая доля алюминия в сплаве (в %), если на сплав алюминия и меди массой 100 г подействовали раствором соляной кислоты и выделилось 117,6 литров водорода (при н.у.) согласно уравнению реакции 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2?
Наталья
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать стехиометрию реакции и массовые соотношения. По данному уравнению реакции, 2 моль алюминия реагируют с 6 молями соляной кислоты, образуя 2 моля алюминиевого хлорида и 3 моля водорода.
Исходя из этой информации, можно сделать вывод о том, что отношение между массой алюминия и массой соляной кислоты в данной реакции составляет 2:6 или 1:3 (массы пропорциональны количеству веществ).
Дано, что подействовали на сплав алюминия и меди массой 100 г, и выделилось 117,6 литров водорода. Чтобы определить массовую долю алюминия в сплаве, сначала нужно найти количество вещества водорода, а затем взять отношение количества вещества алюминия к общему количеству вещества в сплаве.
Для расчета количества вещества водорода используем уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - газовая постоянная, T - температура.
При нормальных условиях (н.у.), давление равно 1 атмосфере, объем водорода составляет 117,6 литров. Температура в данном случае не указана, поэтому предположим, что она также равна нормальным условиям (при 0°C или 273 K). Газовая постоянная R равна 0,08206 л·атм/моль·К. Подставим все значения в уравнение:
\(V=nRT\)
117,6 = n * 0,08206 * 273
Рассчитаем количество вещества водорода:
n = \(\frac{117,6}{0,08206} \approx 1434,04\) моль
Так как коэффициент при водороде в уравнении реакции равен 3, то количество вещества алюминия:
n(Al) = \(\frac{1434,04}{3} \approx 478,01\) моль
Теперь можем рассчитать массу алюминия и массовую долю алюминия в сплаве:
Масса алюминия = количество вещества алюминия * молярная масса алюминия
Молярная масса алюминия (Al) = 26,98 г/моль
Масса алюминия = 478,01 моль * 26,98 г/моль ≈ 12887,92 г
Массовая доля алюминия в сплаве = (масса алюминия / масса образца) * 100%
Масса образца = масса алюминия + масса меди
Масса меди (Cu) = масса образца - масса алюминия = 100 г - 12887,92 г ≈ -12787,92 г
Так как масса меди получилась отрицательной, это говорит о том, что данная задача имеет некорректные данные. Если масса образца 100 г, а масса алюминия получается больше 100 г, это невозможно.
Вывод: Задача не имеет решения с данными, предоставленными в условии. Массовая доля алюминия не может быть определена.
Исходя из этой информации, можно сделать вывод о том, что отношение между массой алюминия и массой соляной кислоты в данной реакции составляет 2:6 или 1:3 (массы пропорциональны количеству веществ).
Дано, что подействовали на сплав алюминия и меди массой 100 г, и выделилось 117,6 литров водорода. Чтобы определить массовую долю алюминия в сплаве, сначала нужно найти количество вещества водорода, а затем взять отношение количества вещества алюминия к общему количеству вещества в сплаве.
Для расчета количества вещества водорода используем уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - газовая постоянная, T - температура.
При нормальных условиях (н.у.), давление равно 1 атмосфере, объем водорода составляет 117,6 литров. Температура в данном случае не указана, поэтому предположим, что она также равна нормальным условиям (при 0°C или 273 K). Газовая постоянная R равна 0,08206 л·атм/моль·К. Подставим все значения в уравнение:
\(V=nRT\)
117,6 = n * 0,08206 * 273
Рассчитаем количество вещества водорода:
n = \(\frac{117,6}{0,08206} \approx 1434,04\) моль
Так как коэффициент при водороде в уравнении реакции равен 3, то количество вещества алюминия:
n(Al) = \(\frac{1434,04}{3} \approx 478,01\) моль
Теперь можем рассчитать массу алюминия и массовую долю алюминия в сплаве:
Масса алюминия = количество вещества алюминия * молярная масса алюминия
Молярная масса алюминия (Al) = 26,98 г/моль
Масса алюминия = 478,01 моль * 26,98 г/моль ≈ 12887,92 г
Массовая доля алюминия в сплаве = (масса алюминия / масса образца) * 100%
Масса образца = масса алюминия + масса меди
Масса меди (Cu) = масса образца - масса алюминия = 100 г - 12887,92 г ≈ -12787,92 г
Так как масса меди получилась отрицательной, это говорит о том, что данная задача имеет некорректные данные. Если масса образца 100 г, а масса алюминия получается больше 100 г, это невозможно.
Вывод: Задача не имеет решения с данными, предоставленными в условии. Массовая доля алюминия не может быть определена.
Знаешь ответ?