Алюминиевую стружку массой 5,4 г сожгли в 13,44 л кислорода (н.у.). Определите массу полученного оксида.

Для того чтобы найти массу полученного оксида алюминия, нужно выполнить несколько шагов.

1. Напишем уравнение реакции горения алюминия:

   4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

   В этом уравнении видно, что 4 атома алюминия реагируют с 3 молекулами кислорода, образуя 2 молекулы оксида алюминия (Al₂O₃).

2. Найдем количество вещества алюминия:

   Масса алюминия, которая участвует в реакции, равна 5,4 г. Молекулярная масса алюминия (Al) составляет 27 г/моль.

   Количество вещества алюминия (n(Al)) рассчитываем по формуле:

   $$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{5,4\ \text{г}}{27\ \text{г/моль}} = 0,2\ \text{моль}$$

3. Рассчитаем количество вещества кислорода:

   Объем кислорода в стандартных условиях (н.у.) равен 13,44 л. По состоянию при нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л, поэтому количество вещества кислорода (n(O₂)) рассчитываем так:

   $$n(O₂) = \frac{V(O₂)}{22,4\ \text{л/моль}} = \frac{13,44\ \text{л}}{22,4\ \text{л/моль}} = 0,6\ \text{моль}$$

4. Смотрим по уравнению реакции, сколько молей оксида алюминия образуется из алюминия:

   Согласно уравнению реакции, из 4 моль алюминия получается 2 моль оксида алюминия, т.е. отношение алюминия к оксиду алюминия составляет 2:4, или 1:2.

   Количество вещества оксида алюминия (n(Al₂O₃)) из 0,2 моль алюминия составит:

   $$n(Al₂O₃) = \frac{0,2\ \text{моль}}{2} \times 2 = 0,1\ \text{моль}$$

5. Находим массу оксида алюминия:

   Молекулярная масса оксида алюминия (Al₂O₃) рассчитывается как:

   $$M(Al₂O₃) = 2 \times M(Al) + 3 \times M(O) = 2 \times 27 + 3 \times 16 = 54 + 48 = 102\ \text{г/моль}$$

   Масса оксида алюминия (m(Al₂O₃)) будет равна:

   $$m(Al₂O₃) = n(Al₂O₃) \times M(Al₂O₃) = 0,1\ \text{моль} \times 102\ \text{г/моль} = 10,2\ \text{г}$$

Таким образом, масса полученного оксида алюминия составит 10,2 г.