Номер 3, страница 186 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Дано:

Количество вещества алюминия $n(\text{Al}) = 1.5$ моль

Молярный объем газа при н. у. $V_m = 22.4$ л/моль

Найти:

Объём водорода $V(\text{H}_2)$ - ?

Количество вещества хлороводорода $n(\text{HCl})$ - ?

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции взаимодействия алюминия с соляной кислотой. В результате реакции образуются хлорид алюминия и водород.

$2\text{Al} + 6\text{HCl} \rightarrow 2\text{AlCl}_3 + 3\text{H}_2$

2. По уравнению реакции определим соотношение количеств веществ. На 2 моль алюминия ($Al$) расходуется 6 моль хлороводорода ($HCl$) и образуется 3 моль водорода ($H_2$).

3. Рассчитаем количество вещества хлороводорода ($n(\text{HCl})$), которое потребуется для реакции. Для этого составим пропорцию, исходя из стехиометрических коэффициентов в уравнении:

$\frac{n(\text{Al})}{2} = \frac{n(\text{HCl})}{6}$

Выразим из пропорции искомое количество вещества $n(\text{HCl})$:

$n(\text{HCl}) = \frac{6 \times n(\text{Al})}{2} = 3 \times n(\text{Al})$

Подставим данное значение $n(\text{Al})$:

$n(\text{HCl}) = 3 \times 1.5 \text{ моль} = 4.5 \text{ моль}$

4. Теперь рассчитаем количество вещества водорода ($n(\text{H}_2)$), которое образуется в ходе реакции. Составим аналогичную пропорцию:

$\frac{n(\text{Al})}{2} = \frac{n(\text{H}_2)}{3}$

Выразим $n(\text{H}_2)$:

$n(\text{H}_2) = \frac{3 \times n(\text{Al})}{2}$

Подставим значение $n(\text{Al})$:

$n(\text{H}_2) = \frac{3 \times 1.5 \text{ моль}}{2} = \frac{4.5 \text{ моль}}{2} = 2.25 \text{ моль}$

5. Зная количество вещества водорода, можем найти его объём ($V(\text{H}_2)$) при нормальных условиях (н. у.) по формуле $V = n \times V_m$, где $V_m$ — молярный объём газа при н. у., равный 22,4 л/моль.

$V(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \times V_m$

$V(\text{H}_2) = 2.25 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 50.4 \text{ л}$

Ответ: объём водорода, который образуется при взаимодействии 1,5 моль алюминия с соляной кислотой, составляет 50,4 л; для этой реакции потребуется 4,5 моль хлороводорода.