3 647. Сколько водорода (н. у.) будет выделено при обработке полученного твердого продукта избытком соляной кислоты

Шнур

30

Данная задача по химии связана с реакцией между алюминием и соляной кислотой. Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать уравнение реакции и производить необходимые вычисления.

Первым шагом будет запись уравнения реакции между алюминием и соляной кислотой:

\[2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\]

Согласно данной реакции, каждые 2 моль алюминия превращаются в 3 моля водорода. Мы знаем массу алюминия, но нам нужно перевести ее в количество веществ в молях. Для этого воспользуемся молярной массой алюминия, равной 27 г/моль.

Молярная масса алюминия (Al): 27 г/моль
Масса алюминия в задаче: 530 мг = 0.53 г

Теперь вычислим количество веществ алюминия в молях:

\[
\text{Количество веществ} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}}
\]

\[
\text{Количество веществ Al} = \frac{0.53}{27} = 0.0196 \text{ моль}
\]

Так как согласно уравнению реакции каждые 2 моля алюминия дают 3 моля водорода, нам нужно найти соотношение между количеством веществ алюминия и количеством веществ водорода.

\[
\frac{\text{Количество веществ H}_2}{\text{Количество веществ Al}} = \frac{3}{2}
\]

Теперь найдем количество веществ водорода:

\[
\text{Количество веществ H}_2 = \text{Количество веществ Al} \times \frac{3}{2}
\]

\[
\text{Количество веществ H}_2 = 0.0196 \times \frac{3}{2} = 0.0294 \text{ моль}
\]

Для того чтобы найти объем водорода в нормальных условиях, воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

\[
PV = nRT
\]

где P - давление, V - объем газа, n - количество вещества газа в молях, R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л*атм/(моль*К)), T - температура в Кельвинах.

Объем воздуха, в котором будет происходить реакция, составляет 530 см^3 = 0.53 л.

Температура в данной задаче не указана, поэтому предположим, что она равна комнатной температуре 298 К.

Подставив значения в уравнение состояния идеального газа, получим:

\[0.53 \times P = 0.0294 \times 0.0821 \times 298\]

Приведя выражение к искомому виду, найдем давление газа:

\[P = \frac{0.0294 \times 0.0821 \times 298}{0.53} = 1.45284 \text{ атм}\]

Таким образом, при обработке твердого продукта избытком соляной кислоты в герметичном сосуде объемом 530 см^3, будет выделено около 0.0294 моль водорода при давлении около 1.45284 атм.

Обратите внимание, что результат округлен до определенного количества знаков после запятой для удобства восприятия. Также в реальной жизни подобные реакции могут зависеть от различных факторов, которые не были указаны в задаче и могут повлиять на результат.