Какова будет масса соляной кислоты, необходимая для реакции замещения с 100 г технического алюминия со 2,8% примесями?

Донна

33

Для того чтобы определить массу соляной кислоты, необходимую для реакции замещения с алюминием, нам потребуется следующая информация:

1. Молярная масса алюминия (Al): 26,98 г/моль
2. Массовая доля алюминия (Al) в образце: 100 г
3. Процент примесей в алюминии: 2,8%

Шаг 1: Вычисление массы чистого алюминия в образце
Масса чистого алюминия можно вычислить, учитывая процент примесей в образце. Для этого нужно умножить массу алюминия на долю чистого алюминия в образце:
Масса чистого алюминия = (100 г) * (1 - 2,8%) = (100 г) * (0,972) = 97,2 г

Шаг 2: Вычисление количества молей алюминия
Количество молей алюминия можно найти, разделив массу чистого алюминия на его молярную массу:
Количество молей алюминия = (масса чистого алюминия) / (молярная масса алюминия)
Количество молей алюминия = 97,2 г / 26,98 г/моль ≈ 3,605 моль

Шаг 3: Расчет массы соляной кислоты
Уравнение реакции замещения между алюминием и соляной кислотой выглядит следующим образом:

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl₃ + 3 H₂

Из уравнения видно, что коэффициент пропорциональности между алюминием и соляной кислотой равен 2:6 или 1:3.
Это означает, что для каждого моля алюминия требуется 3 моля соляной кислоты.

Масса соляной кислоты = (количество молей алюминия) * (масса молекулы соляной кислоты)
Для расчета массы молекулы соляной кислоты (HCl) мы должны учесть молярную массу воды.

Молярная масса HCl = 1 г/моль для водорода + 35,45 г/моль для хлора = 36,45 г/моль

Масса соляной кислоты = (количество молей алюминия) * (количество молей HCl на 1 моль Al) * (молярная масса HCl)
Масса соляной кислоты = (3,605 моль) * (3 моль HCl / 1 моль Al) * (36,45 г/моль) ≈ 392,54 г

Таким образом, масса соляной кислоты, необходимая для реакции замещения с 100 г технического алюминия со 2,8% примесями, составляет примерно 392,54 г.