Question

Какой объем водорода выделится при взаимодействии 35 г железа с соляной кислотой , если выход реакции 95%

Answer 1

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
n(Fe) = 35/56 = 0.625 моль
По уравнению реакции:
n(H2) = n(Fe) = 0.625  моль
V(H2) = 0.625*22.4 = 14 л (объем теоретический)
V(H2) = 14*0.95 = 13.3 л (объем практический, с учетом выхода продукта).

Answer 2

Химическое уравнение реакции между железом (Fe) и соляной кислотой (HCl) выглядит следующим образом:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Из уравнения видно, что при реакции железа с соляной кислотой выделяется водород (H2).

Молярная масса железа (Fe) равна 55,85 г/моль, а молярная масса соляной кислоты (HCl) равна 36,46 г/моль. Исходя из уравнения реакции, 1 моль железа реагирует с 2 молями соляной кислоты и выделяет 1 моль водорода.

Масса 35 г железа соответствует количеству вещества:

n(Fe) = m(Fe) / M(Fe) = 35 г / 55,85 г/моль = 0,626 моль

Так как выход реакции составляет 95%, то количество полученного продукта (водорода) будет равно:

n(H2) = 0,95 × 0,626 моль = 0,595 моль

Объем водорода при стандартных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа:

V(H2) = n(H2) × RT/P

где R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)), T - температура (в Кельвинах), P - давление (в атмосферах).

При стандартных условиях температура равна 273,15 К, а давление - 1 атмосфера.

V(H2) = 0,595 моль × 0,0821 л·атм/(моль·К) × 273,15 К / 1 атм = 13,9 л

Таким образом, при взаимодействии 35 г железа с соляной кислотой при выходе реакции 95% выделится 13,9 л водорода при стандартных условиях.