Какой объем водорода получится при реакции алюминия с 160 г 15% раствора серной кислоты, если объемная доля выхода водорода составляет 75%?

Химия 11 класс Реакции металлов с кислотами объём водорода реакция алюминия серная кислота 15% раствор выход водорода химические реакции расчет объема газа Новый

Для решения данной задачи нам нужно пройти несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Найдем массу серной кислоты в растворе.

У нас есть 160 г 15% раствора серной кислоты. Чтобы найти массу серной кислоты, используем формулу:

масса кислоты = (масса раствора * процентное содержание) / 100

Подставляем значения:

масса кислоты = (160 г * 15) / 100 = 24 г

Шаг 2: Найдем количество молей серной кислоты.

Теперь нам нужно найти количество молей серной кислоты (H2SO4). Молярная масса серной кислоты составляет 98 г/моль. Используем формулу:

количество молей = масса / молярная масса

Подставляем значения:

количество молей H2SO4 = 24 г / 98 г/моль ≈ 0.245 моль

Шаг 3: Определим количество водорода, которое образуется в реакции.

Реакция алюминия с серной кислотой описывается уравнением:

2Al + 6H2SO4 → 3H2 + 2Al2(SO4)3

Из уравнения видно, что 6 моль серной кислоты дают 3 моль водорода. Таким образом, на 1 моль серной кислоты образуется:

количество водорода = (3 моль H2 / 6 моль H2SO4) * количество молей H2SO4

Подставляем количество молей серной кислоты:

количество водорода = (3 / 6) * 0.245 моль = 0.1225 моль H2

Шаг 4: Найдем объем водорода при стандартных условиях.

При стандартных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Таким образом, объем водорода можно найти по формуле:

объем водорода = количество молей H2 * 22.4 л/моль

Подставляем значения:

объем водорода = 0.1225 моль * 22.4 л/моль ≈ 2.744 л

Шаг 5: Учитываем выход водорода.

Мы знаем, что объемная доля выхода водорода составляет 75%. Таким образом, фактический объем водорода будет:

фактический объем водорода = объем водорода * (выход / 100)

Подставляем значения:

фактический объем водорода = 2.744 л * (75 / 100) = 2.058 л

Ответ: При реакции алюминия с 160 г 15% раствора серной кислоты при выходе водорода 75% получится примерно 2.058 литра водорода.