Как можно вычислить массу оксида, который получается при реакции 5,4 г алюминия с 4,48 л кислорода (н.у.), применяя пропорцию? (Ответ: 10,2 г)

Химия 11 класс Реакции окисления и восстановления вычислить массу оксида реакция алюминия и кислорода 5,4 г алюминия 4,48 л кислорода пропорция в химии масса оксида химические реакции расчет массы оксида Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения массы и стехиометрию. Нам нужно выяснить, сколько оксида алюминия (Al2O3) образуется в результате реакции алюминия с кислородом. Давайте разберем шаги решения:

Шаг 1: Запишем уравнение реакции

Реакция алюминия с кислородом выглядит следующим образом:

4Al + 3O2 → 2Al2O3

Шаг 2: Определим массы реагентов

• Масса алюминия (Al) = 5,4 г
• Объем кислорода (O2) = 4,48 л

Шаг 3: Переведем объем кислорода в массу

Чтобы перевести объем кислорода в массу, используем формулу:

масса = объем × плотность

При нормальных условиях (н.у.) плотность кислорода составляет примерно 1,43 г/л. Таким образом:

масса O2 = 4,48 л × 1,43 г/л = 6,4 г

Шаг 4: Найдем количество моль каждого реагента

Теперь мы можем найти количество моль алюминия и кислорода. Для этого используем формулу:

количество моль = масса / молярная масса

• Молярная масса Al ≈ 27 г/моль
• Молярная масса O2 ≈ 32 г/моль

Количество моль алюминия:

n(Al) = 5,4 г / 27 г/моль ≈ 0,2 моль

Количество моль кислорода:

n(O2) = 6,4 г / 32 г/моль ≈ 0,2 моль

Шаг 5: Определим, какой реагент является лимитирующим

Согласно уравнению реакции, на 4 моль Al требуется 3 моль O2. Рассмотрим соотношение:

4 моль Al : 3 моль O2

Таким образом, на 0,2 моль Al потребуется:

0,2 моль Al × (3 моль O2 / 4 моль Al) = 0,15 моль O2

Так как у нас есть 0,2 моль O2, то алюминий является лимитирующим реагентом.

Шаг 6: Рассчитаем массу оксида алюминия

Согласно уравнению реакции, 4 моль Al дают 2 моль Al2O3. Найдем, сколько моль Al2O3 получится из 0,2 моль Al:

0,2 моль Al × (2 моль Al2O3 / 4 моль Al) = 0,1 моль Al2O3

Теперь найдем массу Al2O3:

Молярная масса Al2O3 ≈ 2 × 27 + 3 × 16 = 54 + 48 = 102 г/моль

Масса Al2O3 = 0,1 моль × 102 г/моль = 10,2 г

Ответ:

Таким образом, масса оксида алюминия, который получается при реакции, составляет 10,2 г.