Какой объем водорода можно получить, растворяя в едком калии 540 мг сплава алюминия, который содержит 20% меди? При этом выход водорода следует принять равным 80% от теоретически возможного.

Химия 9 класс Газы и их свойства объём водорода растворение в едком калии сплав алюминия 20% меди выход водорода теоретически возможный объем Новый

Для решения этой задачи нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определение массы алюминия в сплаве

Сплав алюминия содержит 20% меди, следовательно, 80% этого сплава - это алюминий. Сначала найдем массу алюминия в 540 мг сплава:

• Масса сплава = 540 мг
• Масса меди = 20% от 540 мг = 0.2 * 540 = 108 мг
• Масса алюминия = 540 мг - 108 мг = 432 мг

Шаг 2: Перевод массы алюминия в граммы

Для удобства расчетов переведем массу алюминия из миллиграммов в граммы:

• 432 мг = 0.432 г

Шаг 3: Определение количества молей алюминия

Теперь найдем количество молей алюминия. Молярная масса алюминия (Al) составляет примерно 27 г/моль. Используем формулу:

• Количество молей Al = масса Al / молярная масса Al
• Количество молей Al = 0.432 г / 27 г/моль ≈ 0.016 g-mol

Шаг 4: Определение количества водорода, получаемого из алюминия

Реакция между алюминием и едким калием (KOH) выглядит следующим образом:

• 2 Al + 2 KOH + 6 H2O → 2 KAl(OH)4 + 3 H2↑

Из уравнения видно, что 2 моля алюминия дают 3 моля водорода. Следовательно, 1 моль алюминия дает 1.5 моля водорода:

• Количество молей H2 = 1.5 * количество молей Al
• Количество молей H2 = 1.5 * 0.016 g-mol ≈ 0.024 g-mol

Шаг 5: Определение объема водорода при нормальных условиях

При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Теперь найдем объем водорода:

• Объем H2 = количество молей H2 * 22.4 л/моль
• Объем H2 = 0.024 g-mol * 22.4 л/моль ≈ 0.5376 л

Шаг 6: Учет выхода водорода

Поскольку выход водорода составляет 80% от теоретически возможного, найдем фактический объем водорода:

• Фактический объем H2 = теоретический объем H2 * 0.8
• Фактический объем H2 = 0.5376 л * 0.8 ≈ 0.43008 л

Ответ:

Объем водорода, который можно получить, растворяя в едком калии 540 мг сплава алюминия, составляет примерно 0.43 литра.