Номер 5, страница 47 - гдз по химии 8 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Власовец

Дано:

Масса алюминия: $m(Al) = 2.7 \text{ г}$

Молярная масса алюминия: $M(Al) = 27 \text{ г/моль}$

Молярная масса хлора: $M(Cl) = 35.45 \text{ г/моль}$

Молярный объем газа при нормальных условиях: $V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}$

Перевод в СИ:

$m(Al) = 2.7 \text{ г} = 2.7 \times 10^{-3} \text{ кг}$

$M(Al) = 27 \text{ г/моль} = 27 \times 10^{-3} \text{ кг/моль}$

$M(Cl) = 35.45 \text{ г/моль} = 35.45 \times 10^{-3} \text{ кг/моль}$

$V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 22.4 \times 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль}$

Найти:

Объем выделившегося газа ($H_2$): $V(H_2) \text{ (дм}^3\text{)}$

Масса второго продукта реакции ($AlCl_3$): $m(AlCl_3) \text{ (г)}$

Решение:

Запишем уравнение реакции взаимодействия алюминия с соляной кислотой:

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

объем (дм³) (н. у.) выделившегося газа

Рассчитаем количество вещества алюминия:

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

$n(Al) = \frac{2.7 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$

Согласно стехиометрии реакции, 2 моль алюминия реагируют с образованием 3 моль водорода ($H_2$). Следовательно, количество вещества выделившегося водорода:

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

$n(H_2) = 0.1 \text{ моль} \times \frac{3}{2} = 0.15 \text{ моль}$

Объем газа при нормальных условиях рассчитывается по формуле:

$V(H_2) = n(H_2) \times V_m$

$V(H_2) = 0.15 \text{ моль} \times 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 3.36 \text{ дм}^3$

Ответ: Объем выделившегося газа составляет $3.36 \text{ дм}^3$.

массу (г) второго продукта реакции

Второй продукт реакции - хлорид алюминия ($AlCl_3$).

Молярная масса хлорида алюминия:

$M(AlCl_3) = M(Al) + 3 \times M(Cl)$

$M(AlCl_3) = 27 \text{ г/моль} + 3 \times 35.45 \text{ г/моль} = 27 \text{ г/моль} + 106.35 \text{ г/моль} = 133.35 \text{ г/моль}$

Согласно стехиометрии реакции, 2 моль алюминия образуют 2 моль хлорида алюминия. Следовательно, количество вещества хлорида алюминия равно количеству вещества алюминия:

$n(AlCl_3) = n(Al) = 0.1 \text{ моль}$

Масса хлорида алюминия:

$m(AlCl_3) = n(AlCl_3) \times M(AlCl_3)$

$m(AlCl_3) = 0.1 \text{ моль} \times 133.35 \text{ г/моль} = 13.335 \text{ г}$

Ответ: Масса второго продукта реакции составляет $13.335 \text{ г}$.