Одно из исходных веществ взято в избытке. Нужно определить, какое из них. Расчет объема водорода будет произведен по количеству вещества, взятого в недостатке.
1. Находим количества веществ алюминия и серной кислоты, взятых для реакции, зная их массы и молярные массы:
n(Al) = m / M = 27 / 27 = 1 моль
n(H2SO4) = m/ M = 200 / 98 = 2.04 моль
2. Составим уравнение реакции:
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2
3. Из уравнения реакции следует, что
n(Al) / n(H2SO4) = 2 / 3,
n(H2SO4) = n(Al) * 3 / 2 = 1 * 3 / 2 = 1.5 моль
Для реакции с 27 г алюминия нужно 1.5 моль кислоты, а взято ее в избытке - 2,04 моль. Расчет ведем с использованием количества алюминия.
4. По уравнению видим, что n(Al) / n(H2) = 2 / 3, отсюда
n(H2) = 3 * n(Al) / 2 = 3 * 1 / 2 = 1.5 моль
5. Зная количество водорода, находим его объем:
V(H2) = n * Vm = 1.5 * 22.4 = 33.6 л