Дано: масса алюминия = 346 г, массовая доля соляной кислоты в растворе = 15%
Найти: объем выделившегося газа
Решение:
1. Найдем количество вещества алюминия (n_Al):
m_Al = 346 г
M_Al = 27 г/моль (молярная масса алюминия)
n_Al = m_Al / M_Al
n_Al = 346 г / 27 г/моль
n_Al ≈ 12,81 моль
2. Найдем количество вещества соляной кислоты (n_HCl) и воды (n_H2O) в растворе:
n_HCl = n_Al * 0,15 (так как массовая доля соляной кислоты 15%)
n_HCl = 12,81 моль * 0,15
n_HCl ≈ 1,92 моль
3. Расчет количества воды в растворе:
n_H2O = n_Al - n_HCl
n_H2O = 12,81 моль - 1,92 моль
n_H2O ≈ 10,89 моль
4. Уравнение химической реакции взаимодействия алюминия и соляной кислоты:
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
5. Найдем количество выделившегося газа (водорода):
Из уравнения реакции видно, что каждые 2 моли алюминия выделяют 3 моля водорода.
n_H2 = 3/2 * n_Al
n_H2 = 3/2 * 12,81 моль
n_H2 ≈ 19,22 моль
6. Найдем объем выделившегося газа по уравнению состояния идеального газа:
V = n_H2 * V_mol
V = 19,22 моль * 0,0224 м³/моль
V ≈ 0,43 м³
Ответ: объем выделившегося газа при взаимодействии алюминия с 346 г 15% раствором соляной кислоты составляет примерно 0,43 м³.