415 Сколько л водорода выделится при взаимодействии из- бытка алюминия с 600 г 9,8% раствора серной кислоты: 1) 137 л; 2) 13,44 л; 3) 2,24 л; 4) 67,2 л.

Решение:

1. Найдем массу серной кислоты \( H_2SO_4 \) в растворе:

\( m(H_2SO_4) = m_{раствора} \times \omega = 600 \text{ г} \times 0.098 = 58.8 \text{ г} \)

2. Найдем молярную массу серной кислоты:

\( M(H_2SO_4) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 2 + 32 + 64 = 98 \text{ г/моль} \)

3. Найдем количество вещества серной кислоты:

\( \nu(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{58.8 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0.6 \text{ моль} \)

4. Запишем уравнение реакции алюминия с серной кислотой:

\( 2Al + 3H_2SO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 \uparrow \)

5. По уравнению реакции:

Из 3 моль \( H_2SO_4 \) образуется 3 моль \( H_2 \).

Из 0.6 моль \( H_2SO_4 \) образуется \( \frac{0.6 \times 3}{3} = 0.6 \) моль \( H_2 \).

6. Найдем объем водорода (при нормальных условиях, \( V_m = 22.4 \text{ л/моль} \)):

\( V(H_2) = \nu(H_2) \times V_m = 0.6 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 13.44 \text{ л} \)

Ответ: 2) 13,44 л;