Напишите дано. Вычислите массу хлорида алюминия, образующегося при взаимодействии избытка алюминия с 2,24 л (н. у.) хлора.  Ответ укажите в граммах с точностью до целых.

Нам необходимо сначала выяснить, какая реакция происходит между алюминием и хлором. Уравнение реакции будет выглядеть так:

2 Al + 3 Cl2 → 2 AlCl3

Из уравнения видно, что для образования одной молекулы хлорида алюминия (AlCl3) требуется две молекулы алюминия (Al) и три молекулы хлора (Cl2). Поэтому, чтобы вычислить массу хлорида алюминия, образующегося при взаимодействии избытка алюминия с 2,24 л (н. у.) хлора, нам необходимо сначала вычислить количество хлора, которое участвует в реакции.

Объем 2,24 л (н. у.) хлора можно перевести в количество вещества, используя уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P – давление, V – объем, n – количество вещества, R – универсальная газовая постоянная, T – температура в кельвинах.

При нормальных условиях (н. у.) давление равно 1 атмосфере, температура равна 273,15 К, а универсальная газовая постоянная R равна 0,0821 л·атм/(моль·К). Подставляя эти значения в уравнение состояния, получим:

n = PV/RT = (1 атм) × (2,24 л) / (0,0821 л·атм/(моль·К) × 273,15 К) ≈ 0,102 моль

Таким образом, 0,102 моль хлора участвует в реакции. Из уравнения реакции видно, что на каждые три молекулы хлора образуется две молекулы хлорида алюминия. Поэтому количество молекул хлорида алюминия будет равно 2/3 от количества молекул хлора:

n(AlCl3) = 2/3 n(Cl2) = 2/3 × 0,102 моль ≈ 0,068 моль

Наконец, чтобы вычислить массу хлорида алюминия, мы можем использовать молярную массу AlCl3, которая равна 133,34 г/моль:

m(AlCl3) = n(AlCl3) × M(AlCl3) = 0,068 моль × 133,34 г/моль ≈ 9,08 г

Таким образом, масса хлорида алюминия, образующегося при взаимодействии избытка алюминия с 2,24 л (н. у.) хлора, составляет примерно 9,08 г. Ответ округляем до целых, получаем: 9 г.