Question

Вычислить объем хлора, который получится при взаимодействии 30г оксида марганца (IV) с 200г 50% соляной кислоты

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Вычислить объем хлора, который получится при взаимодействии 30г оксида марганца (IV) с 200г 50% соляной кислоты

30 г

MnO2   +  4HCl =  MnCl2  +  Cl2   +  2H2O

1.  Вычислим  массу  соляной  кислоты  в  растворе:

     200 г  ×  0,5  = 100 г

Молярная  масса соляной  кислоты  36,5 г/моль.  Тогда 100 г  соляной  кислоты  будут  соответствовать  количеству  вещества  2,74  моль.

Молярная  масса диоксида  марганца  87 г/моль  и 30 г  диоксида  марганца  соответствуют  0,345  моль.  В  явном  избытке  взята  соляная  кислота.

Тогда    количества  вещества  хлора  будет  получено  столько же,  сколько  взято  диоксида  марганца.

Находим  объем  хлора:   V(Cl2)  =  22,4  л/моль ×  0,345  моль = 7,3 л

К  сведению  составителей  задачи.  Соляная  кислота  никогда  не бывает  50%.  Соляная  кислота самой высокой  концентрации  с плотностью 1,19 г/мл  содержит  39 -40%.

Answer 2

Для вычисления объема хлора, который получится при взаимодействии оксида марганца (IV) с соляной кислотой, сначала нужно определить химическую реакцию между этими веществами. Уравнение реакции будет следующим:

MnO2 + 4HCl -> MnCl2 + 2H2O + Cl2

Из уравнения видно, что оксид марганца (IV) реагирует с соляной кислотой (HCl), образуя марганцевый хлорид (MnCl2), воду (H2O) и хлор (Cl2).

Сначала найдем количество вещества (в молях) оксида марганца (IV) и соляной кислоты:

1. Масса MnO2 = 30 г
2. Молекулярная масса MnO2 = 54.94 г/моль + 2 * 16 г/моль = 86.94 г/моль

Количество молей MnO2 = масса / молекулярная масса = 30 г / 86.94 г/моль ≈ 0.345 моль

Теперь найдем количество молей HCl в 200 г 50% соляной кислоты. 50% соляной кислоты означает, что в 100 г раствора содержится 50 г HCl. Таким образом, в 200 г раствора будет содержаться 100 г HCl.

3. Молекулярная масса HCl = 1 г/моль + 35.45 г/моль = 36.45 г/моль

Количество молей HCl = масса / молекулярная масса = 100 г / 36.45 г/моль ≈ 2.748 моль

Теперь, согласно уравнению реакции, одна моль MnO2 реагирует с 4 молями HCl, образуя 1 моль Cl2. Таким образом, количество молей Cl2, которое получится в реакции, равно:

0.345 моль MnO2 * (1 моль Cl2 / 4 моль HCl) = 0.08625 моль Cl2

Теперь можно вычислить массу хлора (Cl2) и его объем (при стандартных условиях) с использованием молекулярной массы и объема молекулных газов:

Молекулярная масса Cl2 = 35.45 г/моль + 35.45 г/моль = 70.90 г/моль

Масса хлора (Cl2) = количество молей * молекулярная масса = 0.08625 моль * 70.90 г/моль ≈ 6.13 г

Объем хлора (Cl2) при стандартных условиях (0°C и 1 атмосферное давление) можно вычислить, зная, что 1 моль газа занимает при этих условиях объем примерно 22.4 литра:

Объем Cl2 = количество молей * объем молярного газа = 0.08625 моль * 22.4 л/моль ≈ 1.93 литра

Итак, объем хлора, который получится при данной реакции, составит примерно 1.93 литра.