Question

А) Вычислите массу кислорода, необходимого для реакции с водородом, если известно, что образуется 360 г воды. б) Вычислите объем водорода (н.у.), который образуется при обработке 56 г железа, содержащего 5% примесей, достаточным количеством соляной кислоты. Схема реакции: Fe+HCl=FeCl2+H2

Answer 1

Ответ:

2H2 + 02 = 2H20

n(H20)=m\M=360\18=20 моль

n(H20)=n(O2)=2:1=10 моль

m(O2)=n*M=10*32=320 г

2.Fe+2HCl=FeCl2+H2

w(Fe)=100-5=95% (без примесей)

m(Fe)=95*56\100=53.2 г (без примесей)

n(Fe)=m\M=53.2\56=0.95 моль

n(Fe)=n(H2)=1:1=0.95 моль

V(H2)=n*Vm=0.95*22.4=21,28 л

Answer 2

а) Для реакции между водородом (H2) и кислородом (O2) с образованием воды (H2O) справедливо химическое уравнение:

2H2 + O2 → 2H2O.

Из уравнения видно, что на образование 2 молекул воды (36 г) требуется 2 молекулы (32 г) кислорода. Таким образом, для образования 360 г воды понадобится (360 г / 36 г/моль) * 32 г/моль = 320 г кислорода.

б) Сначала найдем количество железа в 56 г образца, учитывая, что 5% являются примесями:

Масса железа = 56 г - 5% от 56 г = 56 г - 0.05 * 56 г = 56 г - 2.8 г = 53.2 г.

Далее, используя молекулярные массы веществ, определим соотношение между железом и образующимся водородом в реакции:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2.

Молярная масса железа (Fe) ≈ 55.85 г/моль, Молярная масса водорода (H2) ≈ 2 г/моль.

Из уравнения видно, что на образование 1 молекулы водорода требуется 1 моль железа. Таким образом, количество молей водорода будет равно количеству молей железа.

Количество молей железа = Масса железа / Молярная масса железа = 53.2 г / 55.85 г/моль ≈ 0.952 моль.

Так как на образование 1 молекулы водорода требуется 2 молекулы (2 моля) соляной кислоты (HCl), то количество молей водорода будет равно количеству молей соляной кислоты.

Количество молей водорода = 0.952 моль.

Теперь используем идеальный газовый закон, чтобы найти объем водорода при нормальных условиях (н.у.), при которых давление (P) равно 1 атмосфере, а температура (T) равна 0 °C или 273.15 K:

V = nRT/P,

где n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л·атм/моль·К), T - температура в Кельвинах, P - давление.

V = 0.952 моль * 0.0821 л·атм/моль·К * 273.15 К / 1 атм = 21.33 л.

Таким образом, при нормальных условиях будет образовано примерно 21.33 л водорода.