Question

Рассчитайте объём водорода, который выделится при взаимодействии трёх литров 10%-ного раствора соляной кислоты (ρ = 1,51 г/мл) с магнием.​

Answer 1

Ответ:

V(H2)=138.992 л

Объяснение:

Дано:

V(HCl)=3 л=3000 мл

p=1.51 г/мл

w(HCl)=10 %=0.1 м.д.

Найти

V(H2)-?

Решение

Запишем уравнение протекающей реакции

Mg+2HCl=MgCl2+H2

m(раствора)=p*V=1.51*3000=4530 г

m(HCl)=w(HCl)*w(HCl)=4530*0.1=453 г

n(HCl)=m/M=453/36.5=12.41 моль

n(H2)=n(HCl)/2=6.205 моль

V(H2)=n*Vm=138.992 л

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно знать химическое уравнение реакции между соляной кислотой и магнием. Уравнение выглядит следующим образом:

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

Это означает, что при реакции одного моля магния с двумя молями соляной кислоты образуется один моль водорода.

Далее, для расчета объема водорода, выделившегося при реакции, нужно использовать уравнение состояния идеального газа: V = nRT/P, где V - объем газа, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление.

Так как у нас известен объем и концентрация раствора соляной кислоты, мы можем рассчитать количество вещества соляной кислоты, затем использовать коэффициенты реакции, чтобы определить количество выделившегося водорода, и, наконец, рассчитать объем водорода.

Допустим, у нас есть 3 литра 10%-ного раствора соляной кислоты. Это означает, что в этом растворе содержится 0,3 л (10% от 3 л) HCl. Для расчета количества вещества соляной кислоты, используем формулу:

n = m/M, где n - количество вещества (в молях), m - масса вещества (в граммах), M - молярная масса вещества.

Молярная масса HCl равна 36,46 г/моль, поэтому количество вещества HCl равно:

n = (0,3 л * 1,51 г/мл) / 36,46 г/моль = 0,0124 моль

Так как коэффициент перед HCl в реакции равен 2, то количество водорода, выделившегося при реакции, будет равно половине количества вещества соляной кислоты, то есть 0,0062 моль.

Теперь мы можем рассчитать объем водорода, используя уравнение состояния идеального газа:

V = nRT/P

Предположим, что температура составляет 298 К, а давление - 1 атмосфера. Универсальная газовая постоянная R равна 0,0821 л*атм/(моль*К). Подставляя все значения, получаем:

V = 0,0062 моль * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 298 К / 1 атм = 0,149 л

Таким образом, объем водорода, который выделится при взаимодействии трех литров 10%-ного раствора соляной кислоты с магнием, составит 0,149 л.