Номер 2, страница 30, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. При взаимодействии 6 моль алюминия с серной кислотой выделился водород, выход которого составил 80% от теоретически возможного. Определите массу полученного водорода.

Ответ: 14,4 г.

Дано:

$n(Al) = 6 \text{ моль}$

$\eta(H_2) = 80\% \text{ или } 0.8$

Найти:

$m_{практ}(H_2)$ — ?

Решение:

1. Для начала запишем уравнение реакции между алюминием и серной кислотой. Алюминий — активный металл, который реагирует с разбавленной серной кислотой с образованием сульфата алюминия и выделением водорода:

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

2. Из уравнения реакции видно, что на 2 моль алюминия приходится 3 моль выделяющегося водорода. Это стехиометрическое соотношение. Используя это соотношение, рассчитаем теоретически возможное количество вещества (моль) водорода, которое может образоваться из 6 моль алюминия. Составим пропорцию:

Из 2 моль $Al$ — образуется 3 моль $H_2$

Из 6 моль $Al$ — образуется $\text{x}$ моль $H_2$

$x = n_{теор}(H_2) = \frac{6 \text{ моль} \times 3}{2} = 9 \text{ моль}$

Таким образом, теоретический выход водорода составляет 9 моль.

3. По условию задачи, практический выход водорода составил 80% от теоретически возможного. Найдем количество вещества водорода, которое было получено на практике:

$n_{практ}(H_2) = n_{теор}(H_2) \times \eta$

$n_{практ}(H_2) = 9 \text{ моль} \times 0.80 = 7.2 \text{ моль}$

4. Теперь, зная практическое количество вещества водорода, мы можем найти его массу. Масса вещества рассчитывается по формуле $m = n \times M$, где $\text{M}$ — молярная масса.

Молярная масса молекулярного водорода ($H_2$) равна:

$M(H_2) = 2 \times M(H) \approx 2 \times 1 \text{ г/моль} = 2 \text{ г/моль}$

5. Рассчитаем массу полученного водорода:

$m_{практ}(H_2) = n_{практ}(H_2) \times M(H_2)$

$m_{практ}(H_2) = 7.2 \text{ моль} \times 2 \text{ г/моль} = 14.4 \text{ г}$

Ответ: масса полученного водорода составляет 14,4 г.