Вопрос:

Вычислите объём водорода (н. у.), который может быть получен при растворении в едком натре 270 мг сплава алюминия, содержащего 5% меди. Выход водорода примите равным 85% от теоретически возможного.

Ответ:

Решение:

  1. Рассчитаем массу алюминия в сплаве: \( m_{Al} = 270 \text{ мг} \times 0.05 = 13.5 \text{ мг} \).
  2. Переведём массу алюминия в граммы: \( m_{Al} = 13.5 \text{ мг} = 0.0135 \text{ г} \).
  3. Найдём количество вещества алюминия: \( \nu_{Al} = \frac{m_{Al}}{M_{Al}} = \frac{0.0135 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 0.0005 \text{ моль} \).
  4. Запишем уравнение реакции алюминия с щёлочью: \( 2Al + 2NaOH + 6H_2O = 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2 \).
  5. По уравнению реакции, из 2 моль Al образуется 3 моль \( H_2 \). Следовательно, из 0.0005 моль Al образуется: \( \nu_{H_2} = \frac{3}{2} \times \nu_{Al} = \frac{3}{2} \times 0.0005 \text{ моль} = 0.00075 \text{ моль} \).
  6. Рассчитаем теоретический объём водорода: \( V_{теор} = \nu_{H_2} \times V_m = 0.00075 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 0.0168 \text{ л} \).
  7. Рассчитаем фактический объём водорода с учётом выхода 85%: \( V_{практ} = V_{теор} \times 0.85 = 0.0168 \text{ л} \times 0.85 = 0.01428 \text{ л} \).
  8. Переведём объём в миллилитры: \( V_{практ} = 0.01428 \text{ л} \times 1000 \text{ мл/л} = 14.28 \text{ мл} \).

Ответ: 14.28 мл.