Складіть задачу та розв’яжіть її на основі рівняння реакції взаємодії алюмінію з розчином сульфатної кислоти
Вопрос пользователя
Складіть задачу та розв’яжіть її на основі рівняння реакції взаємодії алюмінію з розчином сульфатної кислоти
Ответ эксперта
На алюміній кількістю речовин 3 моль подіяли надлишком розчину сульфатної кислоти. Яка маса солі? Який об’єм газу виділився?
Дано: y(Al)=2 моль. Знайти: m(Al2(SO4)3)-? V(H2)-?
Розв’язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
3 моль x г у л
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑
2 моль 342 г 67,2 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 3 моль магнію Al з утворенням 1 моль алюміній сульфату Al2(SO4)3 і виділенням 3 моль водню H2 (1 моль газу за н.у. займає об’єм 22,4 л, а 3 моль займає об’єм у три рази більший 67,2 л).
Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) алюміній сульфату й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Al2(SO4)3)=2•Ar(Al)+3•Ar(S)+12•Ar(O)=2•27+3•32+12•16=342,
M(Al2(SO4)3)=342 г/моль. Маса 1 моль=342 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції і розв’язуємо їх.
Пропорція для обчислення маси алюміній сульфату:
3 моль / 2 моль = х г / 342 г, звідси х=3 моль • 342 г / 2 моль=513 г.
Пропорція для обчислення об’єму водню Н2:
3 моль / 2 моль = х л / 67,2 л, звідси х=3 моль • 67,2 л / 2 моль=100,8 л.
Відповідь: m(Al2(SO4)3)=513 г; V(H2)=100,8 л.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння реакції: 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль магнію Al з утворенням 1 моль алюміній сульфату Al2(SO4)3 і виділенням 3 моль водню H2, кількість речовини алюміній сульфату у 2 рази менша, а водню у 1,5 рази (3:2=1,5) більша, ніж кількість речовини алюмінію, тому y(Al2(SO4)3)=y(Al):2=3 моль:2=1,5 моль, а y(H2)= y(Al)•1,5= 3 моль•1,5 = 4,5 моль.
Обчислюємо масу алюміній сульфату кількістю речовини 1,5 моль
З формули y=m/M, де М г/моль=Мr, знаходимо масу m=y•M.
Mr(Al2(SO4)3)=2•Ar(Al)+3•Ar(S)+12•Ar(O)=2•27+3•32+12•16=342.
M(Al2(SO4)3)=342 г/моль.
m(Al2(SO4)3)=1,5 моль•342 г/моль=513 г.
Обчислюємо об’єм водню кількістю речовини 4,5 моль за формулою V=Y•Vм, де Vм=22,4 л/моль за н.у.
V(H2)=4,5 моль•22,4 л/моль=100,8 л.
Відповідь: m(Al2(SO4)3)=513 г; V(H2)=100,8 л.
