Для решения этой задачи нам необходимо пройти несколько шагов. Давайте разберём их по порядку.
Шаг 1: Определение массы чистого алюминия
- Технический алюминий содержит 2% не реагирующих примесей. Это означает, что 98% от массы алюминия являются чистым алюминием.
- Сначала найдём массу чистого алюминия:
- Масса технического алюминия = 5,5 г
- Масса чистого алюминия = 5,5 г * 0,98 = 5,39 г
Шаг 2: Нахождение количества вещества алюминия
- Теперь мы должны найти количество вещества (моль) чистого алюминия. Молярная масса алюминия (Al) составляет примерно 27 г/моль.
- Количество вещества алюминия = Масса чистого алюминия / Молярная масса алюминия
- Количество вещества = 5,39 г / 27 г/моль ≈ 0,199 моль
Шаг 3: Реакция алюминия с серной кислотой
- Реакция алюминия с серной кислотой (H2SO4) описывается уравнением:
- 2 Al + 6 H2SO4 → 2 Al2(SO4)3 + 3 H2 ↑
- Из уравнения видно, что 2 моль алюминия дают 3 моль водорода (H2).
Шаг 4: Нахождение теоретического объёма водорода
- Теперь мы можем найти, сколько моль водорода получится из 0,199 моль алюминия:
- Согласно уравнению, из 2 моль Al получается 3 моль H2. Значит, из 0,199 моль Al получится:
- (3 моль H2 / 2 моль Al) * 0,199 моль Al = 0,2985 моль H2
Шаг 5: Нахождение объёма водорода при н.у.
- При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, объём водорода:
- Объём H2 = 0,2985 моль * 22,4 л/моль ≈ 6,68 л
Шаг 6: Учет выхода водорода
- Поскольку выход водорода составляет 95% от теоретически возможного, объём водорода будет:
- Объём H2 (реальный) = 6,68 л * 0,95 ≈ 6,34 л
Ответ: При взаимодействии 5,5 г технического алюминия с раствором серной кислоты выделится примерно 6,34 литра водорода при нормальных условиях.