Каков объём газа, выделившегося при реакции алюминия и меди (20% меди) с гидроксидом калия? Образовавшийся газ имеет

Сквозь_Песок

16

В данной задаче мы имеем реакцию алюминия и меди (20% меди) с гидроксидом калия. При этой реакции образуется газ, и нас интересует его объем. Для решения этой задачи, давайте выпишем уравнение реакции и прокомментируем его:

\[2Al + 2KOH + 6H_2O \rightarrow 2K[Al(OH)_4] + 3H_2\]

В данной реакции участвуют 2 моля алюминия (Al), 2 моля гидроксида калия (KOH) и 6 молей воды (H2O). Образуется 2 моля калиялуминиевого гидроксида (K[Al(OH)4]) и 3 моля водорода (H2).

Теперь нам нужно определить сколько молей газа образуется при данной реакции. Из уравнения реакции видно, что на каждые 2 моля алюминия образуется 3 моля водорода. Таким образом, соотношение между количеством алюминия и количеством водорода составляет 2:3.

Теперь обратимся к данным задачи. У нас есть 20% меди (Cu) в реакционной смеси. Предположим, что у нас есть 100 граммов реакционной смеси. Тогда 20% от этих 100 граммов будет составлять медь, то есть 20 граммов. Значит, остальные 80 граммов составляют алюминий (Al).

Теперь мы можем рассчитать количество молей алюминия. Для этого воспользуемся молярной массой алюминия, которая равна 26.98 г/моль. Получим:

\[\text{количество молей алюминия} = \frac{\text{масса алюминия}}{\text{молярная масса алюминия}} = \frac{80\text{ г}}{26.98\text{ г/моль}} \approx 2.964\text{ моль}\]

Таким образом, у нас есть около 2.964 моль алюминия.

Теперь мы можем использовать соотношение между количеством алюминия и количеством водорода, чтобы рассчитать количество молей водорода:

\[\text{количество молей водорода} = \frac{2.964\text{ моль алюминия} \times 3\text{ моль водорода}}{2\text{ моль алюминия}} \approx 4.446\text{ моль}\]

Таким образом, образуется около 4.446 моль водорода.

Наконец, для определения объема газа, выделившегося при реакции, мы можем использовать уравнение состояния газа, которое гласит, что 1 моль газа занимает около 22.4 литра при стандартных условиях (температура 0°C и давление 1 атм).

Таким образом, объем газа, выделившегося при реакции алюминия и меди с гидроксидом калия, равен:

\[\text{объем газа} = \text{количество молей водорода} \times \text{объем 1 моля водорода} = 4.446\text{ моль} \times 22.4\text{ л/моль} \approx 99.642\text{ литра}\]

Таким образом, объем газа, выделившегося при реакции, составляет около 99.642 литра.