Номер 5, страница 164 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

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

Дано:

$m(Al_2(SO_4)_3) = 3,42 \text{ г}$

Найти:

$m(Al)$ - ?

$\nu(Al)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции алюминия с серной кислотой:

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

2. Найдем молярную массу сульфата алюминия ($Al_2(SO_4)_3$). Для этого воспользуемся периодической таблицей химических элементов Д. И. Менделеева, взяв относительные атомные массы элементов и округлив их до целых чисел:

$Ar(Al) = 27$

$Ar(S) = 32$

$Ar(O) = 16$

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

3. Вычислим количество вещества (моль) сульфата алюминия, образовавшегося в ходе реакции, по формуле $\nu = \frac{m}{M}$:

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

4. По уравнению реакции определим количество вещества алюминия, вступившего в реакцию. Соотношение количеств веществ алюминия и сульфата алюминия составляет 2:1.

$\frac{\nu(Al)}{2} = \frac{\nu(Al_2(SO_4)_3)}{1}$

Отсюда находим количество вещества алюминия:

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

5. Зная количество вещества алюминия, найдем его массу по формуле $m = \nu \cdot M$:

$M(Al) = 27 \text{ г/моль}$

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

Ответ: масса алюминия, вступившего в реакцию, равна 0,54 г, а его количество вещества составляет 0,02 моль.