Номер 5, страница 155 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис

Глава 6. Важнейшие классы неорганических соединений. Параграф 45. Химические свойства кислот. Подумай, ответь, выполни... - номер 5, страница 155.

Условие.

5. В реакции алюминия с серной кислотой образовалось 3,42 г сульфата алюминия. Определите массу и количество (моль) алюминия, вступившего в реакцию.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(Al_2(SO_4)_3) = 3,42$ г

Найти:

$m(Al)$ - ?

$n(Al)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции взаимодействия алюминия с серной кислотой. Алюминий реагирует с серной кислотой с образованием сульфата алюминия и выделением водорода:

$2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2\uparrow$

2. Рассчитаем молярную массу сульфата алюминия $Al_2(SO_4)_3$. Для этого используем относительные атомные массы элементов из периодической таблицы Д.И. Менделеева: $Ar(Al) = 27$, $Ar(S) = 32$, $Ar(O) = 16$.

$M(Al_2(SO_4)_3) = 2 \cdot Ar(Al) + 3 \cdot (Ar(S) + 4 \cdot Ar(O)) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot (32 + 4 \cdot 16) = 54 + 3 \cdot (32 + 64) = 54 + 3 \cdot 96 = 54 + 288 = 342$ г/моль.

3. Найдем количество вещества (в молях) сульфата алюминия, которое образовалось в ходе реакции, по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(Al_2(SO_4)_3) = \frac{m(Al_2(SO_4)_3)}{M(Al_2(SO_4)_3)} = \frac{3,42 \text{ г}}{342 \text{ г/моль}} = 0,01$ моль.

4. Согласно уравнению реакции, на 2 моль алюминия ($\text{Al}$) образуется 1 моль сульфата алюминия ($Al_2(SO_4)_3$). Таким образом, соотношение количеств веществ $n(Al) : n(Al_2(SO_4)_3) = 2:1$.

Отсюда можем найти количество вещества алюминия, вступившего в реакцию:

$n(Al) = 2 \cdot n(Al_2(SO_4)_3) = 2 \cdot 0,01 \text{ моль} = 0,02$ моль.

5. Теперь найдем массу алюминия, используя формулу $m = n \cdot M$. Молярная масса алюминия $M(Al) = 27$ г/моль.

$m(Al) = n(Al) \cdot M(Al) = 0,02 \text{ моль} \cdot 27 \text{ г/моль} = 0,54$ г.

Ответ: масса алюминия, вступившего в реакцию, составляет 0,54 г; количество вещества алюминия — 0,02 моль.