Question

Какой объём водорода (н.у.) можно получить при взаимодействии магния с 73 г соляной кислоты? Схема реакции: Мg + HCl → MgCl2 + H2↑

Answer 1

Відповідь:

Сначала необходимо определить, сколько моль соляной кислоты задействовано в реакции.

Молярная масса HCl = 36.5 г/моль, следовательно:

n(HCl) = m/M = 73 г / 36.5 г/моль = 2 моль HCl

Так как соотношение между магнием и соляной кислотой в реакции 1:2, то количество магния, задействованного в реакции, будет:

n(Mg) = n(HCl) / 2 = 1 моль Mg

Согласно уравнению реакции, каждый моль магния приводит к выделению одного моля водорода, поэтому количество выделившегося водорода будет равно:

n(H2) = n(Mg) = 1 моль

Объём водорода можно определить с использованием условий нормальных условий (н.у.) – температура 0 °C и давление 101.3 кПа:

V(H2) = n(H2) * Vm / N = 1 моль * 22.4 л/моль / 6.022 * 10^23 молекул/моль = 0.037 л = 37 мл

Таким образом, можно получить 37 мл водорода при взаимодействии магния с 73 г соляной кислоты.

Пояснення:

Answer 2

Для определения объема водорода, полученного при взаимодействии магния с соляной кислотой, необходимо использовать закон пропорций в химии и соотношение между стехиометрическими коэффициентами реагентов и продуктов реакции.

Из схемы реакции видно, что одна молекула магния (Mg) реагирует с двумя молекулами соляной кислоты (HCl) для образования одной молекулы хлорида магния (MgCl2) и одной молекулы водорода (H2). Это соотношение основывается на стехиометрии реакции.

1 моль Mg + 2 моль HCl → 1 моль MgCl2 + 1 моль H2

Для решения задачи нам также понадобится знание молярных масс реагентов и продуктов реакции.

Молярная масса магния (Mg) = 24.31 г/моль Молярная масса соляной кислоты (HCl) = 36.46 г/моль

Теперь мы можем рассчитать количество молей соляной кислоты в 73 г:

Масса = молярная масса × количество молей Количество молей HCl = 73 г / 36.46 г/моль ≈ 2 моль

Согласно стехиометрическому соотношению, одна моль магния прореагирует с двумя молями соляной кислоты, поэтому нам нужно две моли HCl для полного реагирования с магнием.

Таким образом, объем водорода, полученного при данной реакции, можно рассчитать следующим образом:

Объем H2 = количество молей H2 × молярный объем газов при нормальных условиях (н.у.)

Молярный объем газов при нормальных условиях (н.у.) составляет примерно 22.4 л/моль.

Количество молей H2 = 2 моль (согласно стехиометрии)

Объем H2 = 2 моль × 22.4 л/моль ≈ 44.8 л

Таким образом, при взаимодействии 73 г соляной кислоты с магнием, можно получить примерно 44.8 л водорода при нормальных условиях (н.у.).