Question

После взаимодействия 5 л водорода и 4,48 л хлора (н.у) продукт реакции растворили в 85,4 мл воды. Вычислите массовую долю (%) продукта в полученном растворе.

Answer 1

H2+Cl2=2HCl

мол. соотношение хлора и водорода 1:1, значит хлор в недостатке, по нему расчет

n(Cl2)=V/Vm=4,48/22,4=0,2 моль

n(HCl)=2n(Cl2)

m(HCl)=n*M=0,4*36,5=14,6 г

w(HCl)=m(HCl)*100 / m p-pa = 14,6*100 / (14,6+85,4)=14,6%

Answer 2

Давайте начнем с балансировки химического уравнения для реакции образования HCl:

H₂ + Cl₂ → 2HCl

Из уравнения видно, что 1 моль водорода реагирует с 1 моль хлора, образуя 2 молекулы HCl.

Сначала найдем количество вещества водорода и хлора, используя их объемы и закон Авогадро:

Объем водорода = 5 л Объем хлора = 4,48 л

Для нормальных условий (н.у), 1 моль газа занимает 22,71 л. Таким образом, мы можем найти количество вещества для каждого газа:

Количество молей водорода = объем водорода / 22,71 л/моль Количество молей хлора = объем хлора / 22,71 л/моль

Количество молей водорода = 5 л / 22,71 л/моль ≈ 0,22 моль Количество молей хлора = 4,48 л / 22,71 л/моль ≈ 0,20 моль

Так как реакция идет в соотношении 1:1, наименьшее количество молей ограничивает количество продукта. В данном случае у нас 0,20 моль продукта (HCl).

Теперь найдем массу 0,20 моль HCl. Молярная масса HCl = 1 г/моль (молекулярная масса водорода) + 35,45 г/моль (молекулярная масса хлора) = 36,45 г/моль.

Масса HCl = количество молей HCl × молярная масса HCl = 0,20 моль × 36,45 г/моль ≈ 7,29 г

Теперь вычислим массовую долю HCl в растворе:

Массовая доля (%) = (Масса HCl / Общая масса раствора) × 100

Общая масса раствора = масса HCl + масса воды = 7,29 г + 85,4 г (преобразуем миллилитры в граммы, так как плотность воды приблизительно 1 г/мл) ≈ 92,69 г

Массовая доля (%) = (7,29 г / 92,69 г) × 100 ≈ 7,87%

Итак, массовая доля продукта (HCl) в полученном растворе составляет около 7,87%.