Сколько водорода (н. у.) будет выделяться при растворении алюминия в 300 г 14,7% растворе серной кислоты, если потери

Для решения данной задачи мы должны использовать законы сохранения массы и химические уравнения реакции.

Шаг 1: Проанализируем химическую реакцию между алюминием (Al) и серной кислотой (H2SO4). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2\]

Из уравнения видно, что каждые 2 моля алюминия реагируют с 3 молями серной кислоты и образуются 3 моля водорода.

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества серной кислоты в растворе. Массовая доля серной кислоты равна 14,7%, что означает, что в 100 г раствора содержится 14,7 г серной кислоты.

Масса раствора составляет 300 г, поэтому масса серной кислоты в растворе будет равна:

\[масса серной кислоты = массовая доля \cdot масса раствора = 14,7\% \cdot 300 г = 44,1 г\]

Шаг 3: Выразим количество вещества серной кислоты в молях. Для этого воспользуемся молярной массой серной кислоты, которая равна 98 г/моль.

\[моль серной кислоты = \frac{масса серной кислоты}{молярная масса} = \frac{44,1 г}{98 г/моль} \approx 0,45 моль\]

Шаг 4: Расчет количества вещества алюминия по уравнению реакции. Из уравнения видно, что каждые 2 моля алюминия реагируют с 3 молями серной кислоты.

Следовательно, количество моля алюминия будет равно:

\[моль алюминия = \frac{0,45 моль серной кислоты}{3/2} = 0,3 моль\]

Шаг 5: Рассчитаем количество водорода (нормальных условиях), выделяющегося при реакции, используя коэффициент пропорциональности из уравнения реакции.

Каждые 2 моля алюминия реагируют с 3 молями водорода. Таким образом, для 0,3 моль алюминия мы получим:

\[моль водорода = \frac{0,3 моль алюминия \cdot 3}{2} = 0,45 моль\]

Шаг 6: Переведем количество молей водорода в количество вещества водорода в граммах. Для этого воспользуемся молярной массой водорода, которая равна 2 г/моль.

\[масса водорода = моль водорода \cdot молярная масса = 0,45 моль \cdot 2 г/моль = 0,9 г\]

Таким образом, при растворении алюминия в 300 г 14,7% растворе серной кислоты будет выделяться примерно 0,9 г водорода (нормальных условиях).