Сколько газа (н.у.) будет выделяться при реакции 24 г смеси алюминия с кремнием, где массовая доля алюминия составляет

Blestyaschaya_Koroleva_9361

22

Для решения данной задачи, нужно выполнить несколько шагов:

Шаг 1: Найдите массу алюминия и кремния в смеси.
Массовая доля алюминия составляет 45%, следовательно масса алюминия будет:
\( m_{Ал} = 0.45 \times 24 \, \text{г} \)

Кремний присутствует в остатке массы смеси:
\( m_{Кр} = 24 - m_{Ал} \, \text{г} \)

Шаг 2: Рассчитайте количество вещества.
Для этого воспользуемся молярной массой элементов. Молярная масса алюминия (Al) составляет 26.98 г/моль, а молярная масса кремния (Si) равна 28.09 г/моль.

Количество вещества алюминия будет равно:
\( n_{Ал} = \frac{m_{Ал}}{\text{молярная масса Al}} \, \text{моль} \)

Количество вещества кремния можно выразить следующим образом:
\( n_{Кр} = \frac{m_{Кр}}{\text{молярная масса Si}} \, \text{моль} \)

Шаг 3: Определите соотношение между реагентами.
Реакция алюминия (Al) с серной кислотой (H2SO4) происходит по следующему уравнению баланса:

\[ 2Al + 3H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3H2 \]

Из уравнения видно, что для каждых 2 моль алюминия требуется 3 моля серной кислоты. Следовательно, чтобы рассчитать количество требуемой серной кислоты, мы должны провернуть следующий расчет:

Количество серной кислоты, требующееся для реакции, равно:
\( n_{H2SO4} = \frac{3}{2} \times n_{Ал} \, \text{моль} \)

Шаг 4: Определите количество вещества серной кислоты.
Используя массу и плотность раствора серной кислоты, можно рассчитать количество вещества:

Объем раствора может быть переведен в массу следующим образом:
\( m_{H2SO4} = V_{H2SO4} \times \text{плотность H2SO4} \)

Количество вещества серной кислоты можно найти, используя молярную массу H2SO4:
\( n_{H2SO4} = \frac{m_{H2SO4}}{\text{молярная масса H2SO4}} \)

Шаг 5: Определите ограничивающий реагент.
Ограничивающий реагент - это реагент, который потребляется полностью в ходе реакции и ограничивает количество продукта, который может быть образован. В этом случае, реагент, который потребуется в больших количествах, будет являться избыточным.

Для определения ограничивающего реагента, нужно сравнить количество вещества алюминия и кремния с количеством требуемой серной кислоты. Ограничивающий реагент - это тот, который имеет наименьшее количество вещества.

Шаг 6: Определите количество выделяющегося газа.
Так как у нас есть ограничивающий реагент, мы можем использовать его количество вещества, чтобы определить количество выделяющегося газа.

Количество вещества выделяющегося газа можно найти из уравнения баланса реакции:
\( n_{H2} = 3 \times n_{Ал} \, \text{моль} \)

Теперь у вас есть все необходимые шаги и формулы для решения задачи. Подставьте значения и выполните необходимые вычисления, чтобы получить ответ.