(3 балла) Рассчитайте объем хлора (н. у.), который потребуется для реакции с 300 г алюминия, содержащего 10% примесей.

Решение:

1. Определим массу чистого алюминия:

Масса алюминия = 300 г * 10% = 30 г.

2. Найдем молярную массу алюминия (Al) и хлора (Cl₂):

M(Al) = 27 г/моль

M(Cl₂) = 2 * 35.5 = 71 г/моль

3. Найдем количество вещества алюминия:

n(Al) = масса / молярная масса = 30 г / 27 г/моль ≈ 1.11 моль

4. Запишем уравнение реакции алюминия с хлором:

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

5. Определим количество вещества хлора, необходимое для реакции:

Из уравнения следует, что на 2 моль Al требуется 3 моль Cl₂. Следовательно, для 1.11 моль Al потребуется:

n(Cl₂) = (3/2) * n(Al) = (3/2) * 1.11 моль ≈ 1.67 моль

6. Рассчитаем объем хлора (н. у.):

При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа равен 22.4 л/моль.

V(Cl₂) = n(Cl₂) * молярный объем = 1.67 моль * 22.4 л/моль ≈ 37.4 л

Ответ: Объем хлора, который потребуется для реакции, составит примерно 37.4 л.