Вопрос школьника
Вычислите объем раствора с массовой долей калий гидроксида 44% и плотностью 1.46 г/мл для растворения алюминия массой 8.1г. Какой объем водорода (н.у) при этом выделится
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо определить количество калий гидроксида, необходимое для растворения 8.1 г алюминия, а затем вычислить объем раствора и объем выделившегося водорода.
1. Определение количества калий гидроксида:
Массовая доля калий гидроксида 44% означает, что в 100 г раствора содержится 44 г калий гидроксида. Таким образом, для растворения 8.1 г алюминия необходимо:
масса калий гидроксида = масса алюминия / массовая доля калий гидроксида = 8.1 г / 0.44 = 18.4 г
2. Определение объема раствора:
Плотность раствора 1.46 г/мл означает, что в 1 мл раствора содержится 1.46 г вещества. Таким образом, объем раствора, содержащего 18.4 г калий гидроксида, равен:
объем раствора = масса калий гидроксида / плотность раствора = 18.4 г / 1.46 г/мл = 12.6 мл
3. Определение объема выделившегося водорода:
Для реакции растворения алюминия в калий гидроксиде необходимо уравнять уравнение реакции:
2Al + 2KOH + 6H2O → 2K[Al(OH)4] + 3H2
Таким образом, на каждые 2 моль алюминия выделяется 3 моля водорода. Молярная масса алюминия равна 27 г/моль, поэтому количество молей алюминия в данной задаче равно:
количество молей алюминия = масса алюминия / молярная масса алюминия = 8.1 г / 27 г/моль = 0.3 моль
Следовательно, количество молей водорода, выделившегося при растворении алюминия, равно:
количество молей водорода = 3/2 * количество молей алюминия = 0.45 моль
Объем выделившегося водорода при нормальных условиях (0°C и 1 атм) равен:
V = n * Vm = 0.45 моль * 24.45 л/моль = 11 л
Таким образом, при растворении 8.1 г алюминия в растворе калий гидроксида массовой долей 44% и плотности 1.46 г/мл выделяется 11 л водорода при нормальных условиях.
