Question

При взаимодействии 12 г. технического магния, содержащего 5 % примесей , с избытком соляной кислоты, выделилось 10 л водорода. Вычислите объемную долю выхода продукта реакции.

Answer 1

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑

Технический магний содержит 5% примесей, т.е. 100-5=95% чистого магния:

m(Mg чист.) = m(Mg тех.) ∙ w= 11,4 г

Из этого количества теоретически должно было получиться:

n(H2 теор.) = n(Mg чист.) = m(Mg чист) / M(Mg) = 0,475

V(H2 теор.) = n(H2 теор.) ∙ Vm = 0,475 ∙ 22,4 = 10,64 л

w =V(H2 выдел.) / V(H2 теор.) = 0,94 (94%)

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно найти объемную долю выхода продукта реакции, которая вычисляется по формуле:

Объемная доля (%) = (V_продукта / V_исходного образца) * 100,

где V_продукта - объем выделившегося водорода, а V_исходного образца - объем исходного образца магния.

1. Сначала найдем массу чистого магния в исходном образце: Масса магния = масса образца * (1 - содержание примесей), Масса магния = 12 г * (1 - 0.05) = 12 г * 0.95 = 11.4 г.

2. Далее, вычислим количество молей магния: Моль магния = масса магния / молярная масса магния, Моль магния = 11.4 г / 24.31 г/моль ≈ 0.469 моль.

3. Затем определим количество молей соляной кислоты, которая участвует в реакции: Магний + соляная кислота → магния хлорид + водород, 1 моль + 2 моль → 1 моль + 1 моль.

Моль соляной кислоты = 2 * 0.469 моль ≈ 0.938 моль.

4. Теперь найдем количество молей водорода, которое образуется в результате реакции: Количество молей водорода = 0.938 моль.

5. По уравнению реакции, 1 моль магния образует 1 моль водорода. Значит, количество молей водорода равно количеству молей магния, которое участвовало в реакции.

6. Найдем объем выделившегося водорода, используя его стандартный объем: V_продукта = количество молей водорода * стандартный объем молекулы водорода, V_продукта = 0.938 моль * 22.4 л/моль ≈ 21.03 л.

7. Наконец, найдем объемную долю выхода продукта реакции: Объемная доля (%) = (V_продукта / V_исходного образца) * 100, Объемная доля (%) = (21.03 л / 12 л) * 100 ≈ 175.25%.

Ответ: объемная доля выхода продукта реакции составляет около 175.25%. Обратите внимание, что объемная доля может превышать 100% из-за ошибок измерений или других факторов.