Question

Какой объем водорода выделится при взаимодействии 100 г Mg с соляной кислотой? Пожалуйста, подробное решение.

Answer 1

Дано:
m(р-ра HCl)=100г.
ω%=5%
Vm=22,4л./моль
Mg
-------------------------
V(H₂)-?
1. Находим массу кислота содержащуюся в 100г. 5%раствора:
m(HCl)=ω×m(р-ра HCl)÷100=5г.×100г.÷100=5г.
2. Определяем молярную массу соляной кислоты: M(HCl)=1+35.5=36.5г./моль
3. Определяем количество вещества n в 5г. соляной кислоты по формуле:
n=m÷M  n=5г.÷36,5г./моль=0,13моль
4. Запишем уравнение реакции взаимодействия магния с соляной кислотой:
Mg+2HCl=MgCl₂ + H₂
5.Анализируем уравнения реакции: при взаимодействии 2моль соляной кислоты выделяется 1 моль водорода, значит если по условию задачи будет взаимодействовать 0,13моль соляной кислоты то выделится в два раза меньше водорода. n(H₂) = 0,13моль ÷ 2= 0,065моль
6. Находим объем водорода количеством вещества 0,065моль по формуле:
V=n х Vm      V(H₂)=n(H₂)x Vm=0,065моль х 22,4л./моль=1,456л.
7. Ответ: при взаимодействии 100г. 5% раствора соляной кислоты с магнием выделится водород объёмом 1,456 л

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно определить реакцию между магнием (Mg) и соляной кислотой (HCl) и затем рассчитать количество образующегося водорода (H2).

Шаг 1: Составление химического уравнения реакции: Реакция между магнием и соляной кислотой приводит к образованию хлорида магния (MgCl2) и выделению молекул водорода (H2):

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

Шаг 2: Нахождение молекулярных масс реагирующих веществ:

• Молекулярная масса магния (Mg) = 24.31 г/моль
• Молекулярная масса соляной кислоты (HCl) = 36.46 г/моль

Шаг 3: Расчет количества молей магния: Известная масса магния - 100 г.

Количество молей магния = масса / молекулярная масса Количество молей магния = 100 г / 24.31 г/моль ≈ 4.11 моль

Шаг 4: Определение стехиометрического коэффициента для водорода: Из уравнения реакции видно, что 1 моль магния реагирует с 2 молями соляной кислоты, образуя 1 моль водорода.

Шаг 5: Расчет количества молей водорода: Так как магний и соляная кислота реагируют в соотношении 1:2, то количество молей водорода будет равно двукратному количеству молей магния.

Количество молей водорода = 2 * количество молей магния Количество молей водорода = 2 * 4.11 моль ≈ 8.22 моль

Шаг 6: Расчет объема выделившегося водорода: Для вычисления объема водорода (H2) используем уравнение состояния газов - уравнение идеального газа:

V = n * Vm,

где V - объем газа, n - количество молей газа, Vm - молярный объем идеального газа при стандартных условиях (0°C или 273.15 K и 1 атмосферное давление).

Молярный объем (Vm) идеального газа при стандартных условиях составляет около 22.71 л/моль.

Объем водорода (V) = количество молей водорода * молярный объем Объем водорода (V) = 8.22 моль * 22.71 л/моль ≈ 186.51 л

Таким образом, при взаимодействии 100 г магния с соляной кислотой выделится примерно 186.51 л водорода. Обратите внимание, что эта оценка основана на предположении, что реакция происходит при стандартных условиях (0°C и 1 атмосферное давление). В реальных условиях объем может немного отличаться в зависимости от температуры и давления.