Присоединиться

9–11 класс·высокий уровень

Определить продукт восстановления: 5,4 г алюминия и разбавленная HNO3 дали 1,344 л газа

Условие

5,4 г алюминия полностью растворили в разбавленной азотной кислоте. Единственным газообразным продуктом восстановления оказался газ объёмом 1,344 л (н. у.), других продуктов восстановления азота не образовалось. Определите формулу этого газа и составьте полное уравнение реакции. Принять M(Al)=27M(Al) = 27 г/моль, Vm=22,4V_m = 22{,}4 л/моль.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Опираемся на главный закон ОВР

    Число электронов, отданных восстановителем, равно числу электронов, принятых окислителем. Именно это равенство позволяет опознать неизвестный продукт.

    Алюминий окисляется однозначно: Al0−3e−→Al+3Al^{0} - 3e^- \to Al^{+3}.

    Количество вещества металла: n(Al)=5,427=0,2n(Al) = \frac{5{,}4}{27} = 0{,}2 моль, значит, отдано электронов

    n(e−)=3⋅0,2=0,6n(e^-) = 3 \cdot 0{,}2 = 0{,}6 моль.

  2. Шаг 2. Считаем количество газа

    Количество вещества газа: n=VVm=1,34422,4=0,06n = \frac{V}{V_m} = \frac{1{,}344}{22{,}4} = 0{,}06 моль.

    По условию это единственный продукт восстановления, поэтому все 0,60{,}6 моль электронов приняли именно эти 0,060{,}06 моль молекул газа. Дальше остаётся посчитать, сколько электронов приходится на одну молекулу, и сравнить с известными продуктами восстановления азотной кислоты.

Осталось ещё 3 шага

  1. Шаг 3. Электроны на одну молекулу

  2. Шаг 4. Составляем уравнение реакции

  3. Шаг 5. Проверка уравнения и расчёта

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Делят электроны на атом азота, а не на молекулу, и путаются в выборе между N2N_2 и N2ON_2O; сравнивать нужно именно с числом электронов на молекулу газа.

  • Предлагают в ответе аммиак: при восстановлении до N−3N^{-3} в кислой среде получается растворённая соль NH4NO3NH_4NO_3, газ не выделяется.

  • Ставят перед HNO3HNO_3 коэффициент 6 (только окислившаяся часть) и забывают кислоту, ушедшую в нитрат алюминия.

  • Забывают, что алюминий пассивируется только концентрированной холодной азотной кислотой, и на этом основании объявляют реакцию с разбавленной кислотой невозможной.

Другие задачи по теме «Окислительно-восстановительные реакции»