Номер 2.12, страница 47, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.12. Алюминиевая бронза, используемая в машиностроении, представляет собой сплав алюминия и меди. Массовая доля алюминия в бронзе составляет 11%. Определите, какое количество вещества водорода выделится при обработке 500 г алюминиевой бронзы соляной кислотой.

Дано:

$m_{сплава} = 500 \text{ г}$

$\omega(Al) = 11\% = 0.11$

$m_{сплава} = 500 \text{ г} = 0.5 \text{ кг}$

Найти:

$n(H_2) - ?$

Решение:

Алюминиевая бронза представляет собой сплав алюминия (Al) и меди (Cu). При взаимодействии с соляной кислотой (HCl) в реакцию вступает только алюминий, поскольку медь в электрохимическом ряду напряжений металлов стоит после водорода и не способна вытеснять его из кислот.

Запишем уравнение химической реакции взаимодействия алюминия с соляной кислотой:

$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$

1. Сначала найдем массу чистого алюминия в 500 г сплава, используя его массовую долю:

$m(Al) = m_{сплава} \times \omega(Al)$

$m(Al) = 500 \text{ г} \times 0.11 = 55 \text{ г}$

2. Теперь рассчитаем количество вещества алюминия, вступившего в реакцию. Молярная масса алюминия $M(Al) = 27 \text{ г/моль}$.

$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)}$

$n(Al) = \frac{55 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} \approx 2.037 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции, из 2 моль алюминия образуется 3 моль водорода. Составим пропорцию для нахождения количества вещества водорода:

$\frac{n(Al)}{2} = \frac{n(H_2)}{3}$

Отсюда:

$n(H_2) = \frac{3 \times n(Al)}{2} = 1.5 \times n(Al)$

$n(H_2) = 1.5 \times 2.037 \text{ моль} \approx 3.056 \text{ моль}$

Округлим результат до сотых.

Ответ: количество вещества водорода, которое выделится, составляет приблизительно $3.06 \text{ моль}$.