Для реакции между Al и раствором HCl, которая протекает в закрытом сосуде, взято 10,95 г Al и 109,5 г кислоты (массовая доля хлороводорода 10%). Найдите химическое количество всех веществ в сосуде после окончания реакции.

Запишем дано:

m (Al) = 10,95 г

m (раствора HCl) = 109,5 г

w (HCl) = 10% или 0,1

Массы всех веществ в сосуде после окончания реакции - ?

Решение.

1) Рассчитаем массу соляной кислоты, взятой для реакции

W = m (вещества) / m (раствора). Отсюда m (вещества) = W * m (раствора).

m (HCl) = 0,1 * 109,5 г = 10,95 г

2) Рассчитаем количество вещества (n) алюминия и соляной кислоты:

М (Al) = 27 г / моль

n (Al) = 10,95 г / 27 г / моль = 0,41 моль

М (HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 г / моль

n (HCl) = 10,95 г / 36,5 г / моль = 0,3 моль

3) Запишем уравнение, протекающей реакции

2 Al + 6 HCl = 2 Al Cl3 + 3 H2

Из уравнения реакции видим, что

6 моль (HCl) взаимодействует с 2 моль (Al), значит

с 0,3 моль (HCl) вступит в реакцию 0,1 моль (Al)

4) Алюминий дан в избытке и после окончания реакции его останется:

0,41 моль - 0,1 моль = 0,31 моль или m (Al) = 0,31 моль * 27 г / моль = 8,37 г

5) Рассчитаем массу хлорида алюминия, который образуется.

Из уравнения реакции следует:

6 моль (HCl) образует 2 моль (AlCl3)

0,3 моль (HCl) образует y моль (AlCl3)

y = 0,3 * 2 / 6 = 0,1 моль (AlCl3)

М (AlCl3) = 27 + 3*35,5 = 133,5 г/моль

m (AlCl3) = 0,1 моль * 133,5 г / моль = 13,35 г

6) Рассчитаем массу водорода в сосуде (по условию задачи сосуд закрытый)

6 моль (HCl) образует 3 моль (Н2)

0,3 моль (HCl) образует z моль (H2)

z = 0,3 * 3 / 6 = 0,15 моль (H2)

M (H2) = 2 г / моль, тогда

m (H2) = 2 * 0,15 = 0,3 г

Ответ: В закрытом сосуде останется: 8,37 г (Al), 13,35 г (AlCl3), 0,3 г (H2)