Номер 7, страница 147 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

7. Алюминий массой 10,8 г растворили в соляной кислоте. Рассчитайте массу образовавшейся соли и объем выделившегося водорода.

Дано:

$m(Al) = 10,8$ г

Найти:

$m(\text{соли})$ - ?

$V(H_2)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия алюминия с соляной кислотой (HCl). При этой реакции образуется соль (хлорид алюминия) и выделяется газообразный водород. Сбалансируем уравнение:

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

2. Рассчитаем количество вещества (число моль) алюминия, вступившего в реакцию. Для этого используем формулу $n = \frac{m}{M}$, где $m$ – масса вещества, а $M$ – его молярная масса.

Молярная масса алюминия $M(Al)$ составляет приблизительно 27 г/моль.

$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{10,8 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 0,4 \text{ моль}$

3. Используя коэффициенты в уравнении реакции, найдем количество вещества образовавшейся соли ($AlCl_3$) и выделившегося водорода ($H_2$).

Согласно уравнению реакции, из 2 моль алюминия образуется 2 моль хлорида алюминия и 3 моль водорода. Составим пропорции:

$\frac{n(Al)}{2} = \frac{n(AlCl_3)}{2}$

Следовательно, количество вещества хлорида алюминия равно количеству вещества алюминия:

$n(AlCl_3) = n(Al) = 0,4 \text{ моль}$

Теперь найдем количество вещества водорода:

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

$n(H_2) = \frac{3 \times n(Al)}{2} = \frac{3 \times 0,4 \text{ моль}}{2} = 0,6 \text{ моль}$

4. Рассчитаем массу образовавшейся соли, хлорида алюминия ($AlCl_3$), по формуле $m = n \times M$.

Сначала найдем молярную массу $AlCl_3$:

$M(AlCl_3) = M(Al) + 3 \times M(Cl) = 27 + 3 \times 35,5 = 27 + 106,5 = 133,5 \text{ г/моль}$

Теперь вычислим массу соли:

$m(AlCl_3) = n(AlCl_3) \times M(AlCl_3) = 0,4 \text{ моль} \times 133,5 \text{ г/моль} = 53,4 \text{ г}$

5. Рассчитаем объем выделившегося водорода ($H_2$). В нормальных условиях (н.у.) молярный объем любого газа ($V_m$) составляет 22,4 л/моль. Используем формулу $V = n \times V_m$.

$V(H_2) = n(H_2) \times V_m = 0,6 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 13,44 \text{ л}$

Ответ: масса образовавшейся соли (хлорида алюминия) составляет 53,4 г, объем выделившегося водорода (при н.у.) равен 13,44 л.