дано:
- Масса алюминия = 16,0 г
- Объем выделившегося газа (водорода) = 6,72 дм³
найти:
- Объем кислорода, который вступил в реакцию с алюминием.
решение:
1. Рассчитаем количество выделившегося водорода в молях.
Используем формулу: n = V / Vm, где Vm = 22,4 дм³/моль (при н. у.).
n(H2) = 6,72 дм³ / 22,4 дм³/моль = 0,300 моль
2. Запишем уравнение реакции между алюминием и соляной кислотой:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
Из уравнения видно, что 2 моль Al дает 3 моль H2. Теперь найдем количество алюминия, который реагировал:
n(Al) = (2/3) * n(H2)
= (2/3) * 0,300 моль = 0,200 моль
3. Рассчитаем массу алюминия, который вступил в реакцию:
Молярная масса Al = 26,98 г/моль
Масса Al = n(Al) * M(Al)
= 0,200 моль * 26,98 г/моль = 5,396 г
4. Теперь вычислим, сколько алюминия осталось после реакции:
Масса оставшегося алюминия = начальная масса - масса Al
= 16,0 г - 5,396 г = 10,604 г
5. Рассчитаем, сколько кислорода потребовалось для образования оксида алюминия. Реакция между алюминием и кислородом записывается так:
4Al + 3O2 → 2Al2O3
Из уравнения видно, что 4 моль Al реагируют с 3 моль O2. Теперь найдем количество кислорода, который необходим для 0,200 моль Al:
n(O2) = (3/4) * n(Al)
= (3/4) * 0,200 моль = 0,150 моль
6. Теперь рассчитаем объем кислорода при н. у.:
V(O2) = n(O2) * Vm
= 0,150 моль * 22,4 дм³/моль = 3,36 дм³
ответ:
Объем кислорода, который вступил в реакцию с алюминием, составляет 3,36 дм³.