При взаимодействии алюминия с соляной кислотой получено 13,44 л (н.у.) водорода и 600 г раствора соли. Определите массовую долю соли в полученном растворе. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идет речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления

Давайте решим эту задачу по шагам.

Шаг 1: Запись уравнения реакции

Алюминий реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида алюминия и водорода. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

$$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2$$

Шаг 2: Расчет количества вещества водорода

Известно, что объем водорода составляет 13,44 л при нормальных условиях (н.у.). Чтобы найти количество вещества (моль) водорода, используем молярный объем газа (Vm = 22,4 л/моль):

$$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{13.44 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.6 \text{ моль}$$

Шаг 3: Расчет количества вещества хлорида алюминия

Из уравнения реакции видно, что на каждые 3 моль водорода образуется 2 моль хлорида алюминия. Следовательно:

$$n(AlCl_3) = \frac{2}{3} \cdot n(H_2) = \frac{2}{3} \cdot 0.6 \text{ моль} = 0.4 \text{ моль}$$

Шаг 4: Расчет массы хлорида алюминия

Молярная масса хлорида алюминия (AlCl3) равна:

$$M(AlCl_3) = 27 (Al) + 3 \cdot 35.5 (Cl) = 27 + 106.5 = 133.5 \text{ г/моль}$$

Теперь найдем массу хлорида алюминия:

$$m(AlCl_3) = n(AlCl_3) \cdot M(AlCl_3) = 0.4 \text{ моль} \cdot 133.5 \text{ г/моль} = 53.4 \text{ г}$$

Шаг 5: Расчет массовой доли хлорида алюминия в растворе

Массовая доля вещества в растворе определяется как отношение массы вещества к общей массе раствора:

$$w(AlCl_3) = \frac{m(AlCl_3)}{m(\text{раствора})} = \frac{53.4 \text{ г}}{600 \text{ г}} = 0.089$$

Чтобы выразить массовую долю в процентах, умножим на 100%:

$$w(AlCl_3) = 0.089 \cdot 100\% = 8.9\%$$

Ответ:

Массовая доля хлорида алюминия в полученном растворе составляет 8.9%.