Найдено соединение алюминия с медью, которое имеет массу 270 г и содержит 20% меди по массе. Процентный выход водорода

Чтобы решить данную задачу, мы должны применить некоторые химические знания. Давайте начнем с атомных масс элементов: масса алюминия (Al) составляет приблизительно 26.98 г/моль, а масса меди (Cu) - около 63.55 г/моль.

Известно, что соединение содержит 20% меди по массе. Предположим, что имеется общая масса 100 г и 20 г из них - медь. Значит, остальная масса соединения, т.е. 80 г, составляется из алюминия.

Теперь определим количество вещества. Для этого разделим массу каждого элемента на его атомную массу:

Количество вещества меди (n(Cu)) = 20 г / 63.55 г/моль
Количество вещества алюминия (n(Al)) = 80 г / 26.98 г/моль

Далее, нам нужно определить, какое количество водорода (H2) будет выделяться при реакции. Для этого используем уравнение реакции:

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2

Из уравнения видно, что каждые 2 атома алюминия превращаются в 3 молекулы водорода. Следовательно, количество вещества алюминия и водорода должно соответствовать соотношению 2:3.

Масса водорода, выделяющегося при реакции, можно рассчитать по формуле:

Масса водорода (m(H2)) = (n(H2) x Молярная масса H2) x (процентный выход водорода / 100%)

В данной задаче процентный выход водорода составляет 85%, поэтому мы будем использовать это значение.

Количество вещества алюминия (n(Al)) = 80 г / 26.98 г/моль

Поскольку соотношение алюминия и водорода в реакции составляет 2:3, количество вещества водорода будет равно:

Количество вещества водорода (n(H2)) = 3/2 * n(Al)

Теперь можем определить массу водорода (m(H2)):

Масса водорода (m(H2)) = (n(H2) x Молярная масса H2) x (процентный выход водорода / 100%)

Подставим значения и получим итоговый ответ:

Количество вещества алюминия (n(Al)) = 80 г / 26.98 г/моль
Количество вещества водорода (n(H2)) = 3/2 * n(Al)
Масса водорода (m(H2)) = (n(H2) x Молярная масса H2) x (процентный выход водорода / 100%)