Объём водорода при растворении сплава алюминия
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.
Дано
`m_text{тех.}(Al) = 270 text{ мг} = 0.27 text{ г}`
`ω(примесей) = 5%`
`η(H_2) = 85%`
Найти
`V_text{практ.}(H_2) = text{ ?}`
Решение
Напишем уравнение реакции алюминия с гидроксидом натрия:
`2Al + 2NaOH + 6H_2O = 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2 text{↑}`
Найдём массовую долю чистого алюминия:
`ω(Al) = 100 - ω(примесей) = 100 - 5 = 95%`
Вычислим массу чистого алюминия:
`m(Al) = (ω(Al)*m_text{тех.}(Al))/100 = (95*0.27)/100 = 0.2565 text{ г}`
Найдём количество вещества алюминия:
`n(Al) = (m(Al))/(M(Al)) = 0.2565/27 = 0.0095 text{ моль}`
По уравнению реакции определим количество водорода:
`n_text{теор.}(H_2) = (3*n(Al))/2 = (3*0.0095)/2 = 0.01425 text{ моль}`
Вычислим теоретический объём водорода:
`V_text{теор.}(H_2) = n_text{теор.}(H_2)*V_m = 0.01425*22.4 = 0.3192 text{ л} = 319.2 text{ мл}`
Найдём практический объём водорода с учётом выхода:
`V_text{практ.}(H_2) = (η(H_2)*V_text{теор.}(H_2))/100 = (85*319.2)/100 = 271.3 text{ мл}`
Ответ
`V_text{практ.}(H_2) = 271.3 text{ мл}`