Question

При взаимодействии 30г магния, содержащего 10% примесей, с соляной кислотой выделилось 16л водорода. Вычислите объёмную долю выхода продукта реакции в %.(подробное объяснение)

Answer 1

Ответ:

63,5%.

Объяснение:

Согласно уравнению реакции Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 из 30*(1 - 0,1) = 27 граммов чистого магния (без примесей), что составляет 27:24 = 1,125 моль, долно получиться 1,125*22,4 = 25,2 л (н.у.) водорода. Однако, по условию, получилось 16, потому объёмная доля выхода продукта реакции составит 16:25,2 = 0,635, или 63,5%.

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте начнем с определения химической реакции между магнием и соляной кислотой:

Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2

Из уравнения реакции видно, что 1 моль магния (Mg) реагирует с 2 молями соляной кислоты (HCl) и образует 1 моль гидрохлорида магния (MgCl2) и 1 моль водорода (H2).

Для начала, вычислим количество магния, участвующего в реакции. У нас есть 30 г магния, и известно, что он содержит 10% примесей, а значит, 90% массы магния составляет чистый магний:

Масса чистого магния = 30 г * 0.9 = 27 г

Далее, вычислим количество молей магния, используя его молярную массу. Молярная масса магния (Mg) равна приблизительно 24 г/моль:

Количество молей магния = Масса магния / Молярная масса магния Количество молей магния = 27 г / 24 г/моль ≈ 1.125 моль

Теперь мы можем определить, сколько молей водорода (H2) образуется в результате реакции. У нас 1 моль магния соответствует 1 молю водорода:

Количество молей водорода = 1.125 моль

Теперь учтем, что объем 1 моля идеального газа при стандартных условиях (0°C и 1 атм) составляет примерно 22.7 литров. Таким образом, чтобы вычислить объем водорода, образовавшегося в реакции, используем следующую формулу:

Объем водорода (H2) = Количество молей водорода * Объем 1 моля газа при стандартных условиях Объем водорода (H2) = 1.125 моль * 22.7 л/моль ≈ 25.59 л

Теперь, чтобы найти объёмную долю выхода продукта реакции (водорода) в процентах, мы делим объем образовавшегося водорода на начальный объем смеси (количество магния с примесями) и умножаем на 100%:

Объёмная доля = (Объем водорода / Начальный объем) * 100% Объёмная доля = (25.59 л / 16 л) * 100% ≈ 160.56%

Таким образом, объёмная доля выхода продукта реакции (водорода) составляет около 160.56%. Это значение больше 100%, что может быть объяснено несколькими факторами, такими как ошибка измерения или потери газа во время реакции. Однако в учебных задачах такие результаты иногда возникают из-за упрощений в расчетах или предположений о идеальных условиях реакции.