Question

Какой объем хлора выделится при взаимодействии 174г оксида марганца(IV) и 195 мл соляной кислоты с плотностью 1,08 г/мл и массовой долей кислоты 3,7%.

Answer 1

Дано:
m(MnO2)=174г
V(p-pa HCl)=195мл
þ(p-pa HCl)=1,08г/мл
W(HCl)=3.7%=0,037
___________________
Найти:
V(Cl2)=?

Решение:

m(p-pa)=þV=1,08*195=210,6г
m(HCl)=m(p-pa)*W(HCl)=
=210,6*0,037=7,7922г
M(HCl)=36.5г/моль
n(HCl)=m/M=7,7922/36.5≈0,21моль

M(MnO2)=87г/моль
m(MnO2)=m/M=174/87=2моль

MnO2+4HCl=Cl2+MnCl2+2H2O

Для реагирования 1 часть(моль) оксида марганца надо взять 4 частей кислоты, то есть
n(HCl)/n(MnO2)≥4
У нас имеется недостатка кислоты:
0,21моль/2моль=0,105<4
Тогда оксид марганца останется в избытке, следовательно, количества в-ва продукта нельзя рассчитать исходя из общего количества в-ва оксида марганца, а надо рассчитать исходя из количества в-ва кислоты (т.к она полностью реагирует)
Тогда следует:
n(Cl2)=n(HCl)/4=0,21/4=0.0525моль

Vm=22,4л/моль (при н.у и для каждого газа)
V(Cl2)=n*Vm=0,0525*22,4≈1,18л

Ответ: V(Cl2)≈1,18л