Какой объём газа (н. у) выделится при действии разбавленной серной кислоты на смесь алюминия с оксидом меди (2), если для изготовления всего алюминия из такой смеси потребовалось бы 250г раствора с массовой долей гидроксида натрия 16%.
2Al + 3H2SO4(разб. ) = Al2(SO4)3 + 3H2↑ (1)
CuO + H2SO4(разб. ) = CuSO4 + H2O (2)
Фраза «изготовление алюминия из смеси» , скорее всего, подразумевает разделение алюминия с оксидом меди. При обработке смеси гидроксидом натрия NaOH в реакцию вступит только алюминий.
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ (3)
Образовавшийся раствор фильтруют, отделяя тем самым кристаллический оксид меди (II) от образовавшегося в результате реакции с NaOH тетрагидроксоалюмината натрия Na[Al(OH)4].
Дальнейшие реакции по извлечению алюминия из фильтрата можно не рассматривать. Вычислив, количество вещества, прореагировавшего гидроксида натрия, мы узнаем количество вещества алюминия в смеси.
Масса чистого вещества гидроксида натрия в растворе
m(NaOH) = [m(p-pa)*w(NaOH)]/100% = [250*16]/100 = 40 г
Количество вещества гидроксида натрия в растворе
n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 40/40 = 1 моль
Согласно уравнению реакции (3) количество вещества прореагировавшего алюминия.
n(Al) = n(NaOH) = 1 моль
Согласно уравнению реакции (1) количество вещества выделившегося водорода при взаимодействии разбавленной серной кислоты с алюминием.
n(H2) = 3*n(Al)/2 = 3*1/2 = 1,5 моль
Объем выделившегося водорода при взаимодействии разбавленной серной кислоты с алюминием.
V(H2) = n(H2)*Vm = 1,5*22,4 = 33,6 л
Vm = 22,4 л/моль – молярный объем при н. у.
⇢