Question

Какой объём водорода (н.у.) выделится,если прилить избыток соляной кислоты в стакан с 20 г смеси порошков магния и меди,где содержание меди составляет 20 %?

Answer 1

Mg + 2HCl= MgCl2 + H2
Cu + 2HCl - реакция не идет
mMg  = 20 г×80 : 100= 16г
ηMg=16:24=0,7 моль (масса на молярную массу)
ηH2=ηMg=0,7 моль (из уравнения реакции)
V H2 = 22,4 *0,7= 15л (молярный объем на количество вещества)

Answer 2

Для решения задачи сначала необходимо определить количество меди в смеси порошков магния и меди.

Так как содержание меди составляет 20%, то количество меди в смеси будет:

20% от 20 г = 0.2 × 20 г = 4 г меди

Таким образом, количество магния в смеси будет:

20 г - 4 г = 16 г магния

Далее, согласно реакции, между металлом и кислотой выделяется водород:

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

Cu + 2HCl → CuCl2 + H2

Масса меди в смеси мала по сравнению с массой магния, поэтому для расчетов можно использовать только магний:

1 моль Mg выделяет 1 моль H2

Молярная масса Mg = 24 г/моль

Таким образом, количество моль водорода, выделившегося из 16 г магния, будет:

n = m/M = 16 г / 24 г/моль = 0.67 моль

Объём выделившегося водорода при н.у. (0 °C и 1 атм) можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа:

V = nRT/P = 0.67 моль × 8.31 Дж/(моль·К) × 273 К / 101325 Па = 12.4 л

Таким образом, при реакции выделится 12.4 л водорода при н.у.