взаємодією залізі з хлоридною кислотою 200 г з масовою часткою гідроген хлориду 18,25% добули водень об’ємом 10 л . обчислити вихід продукту реакції газоподібної речовини.
взаимодействием железа с соляной кислотой 200 г с массовой долей водород хлорида 18,25% добыли водород объемом 10 л. вычислить выход продукта реакции газообразного вещества.
Шаг 1: Установление химического уравнения реакции
Сначала необходимо установить химическое уравнение реакции между железом и хлоридной кислотой. С учетом данной информации, химическое уравнение может быть представлено следующим образом:
Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2
Шаг 2: Определение мольной массы водорода (Н2)
Мольная масса водорода равна 2 г/моль.
Шаг 3: Определение количества вещества водорода (Н2)
Масса водорода можно определить, используя массовую долю водорода хлорида (18,25%) и общую массу смеси (200 г).
Масса водорода = масса смеси x массовая доля водорода хлорида
= 200 г x 0,1825
= 36,5 г
Количество вещества водорода = масса водорода / мольная масса водорода
= 36,5 г / 2 г/моль
= 18,25 моль
Шаг 4: Определение объема водорода (Н2)
Для определения объема водорода (Н2) необходимо использовать соотношение между количеством вещества и объемом газа. Согласно уравнению реакции, 1 моль водорода соответствует объему 22,4 л.
Объем водорода (Н2) = количество вещества водорода x 22,4 л/моль
= 18,25 моль x 22,4 л/моль
= 408,4 л
Таким образом, объем водорода, образовавшегося в результате реакции, составляет 408,4 л.
Шаг 5: Определение выхода продукта реакции
Для определения выхода продукта реакции необходимо сравнить количество вещества продукта, которое было образовано (FeCl2), с теоретическим количеством вещества продукта, которое могло бы образоваться, и выразить это в виде процентного соотношения.
Теоретическое количество вещества FeCl2 можно определить по соотношению 1 моль железа (Fe) соответствует 1 моль FeCl2. Масса FeCl2 можно определить, используя массу смеси (200 г) и массовую долю водорода хлорида (18,25%).
Масса FeCl2 = масса смеси x массовая доля гидрохлорида железа
= 200 г x 0,1825
= 36,5 г
Количество вещества FeCl2 = масса FeCl2 / молярная масса FeCl2
= 36,5 г / (55,85 г/моль + 2 х 35,45 г/моль)
= 0,33 моль
Выход продукта реакции = (Количество вещества FeCl2, образовавшегося) / (Теоретическое количество вещества FeCl2) x 100%
= (0,33 моль / 0,33 моль) x 100%
= 100%
Таким образом, выход продукта реакции (FeCl2) составляет 100%.
В итоге, общим решением данной задачи будет: При взаимодействии 200 г железа с хлоридной кислотой с массовой долей водород хлорида 18,25% было получено 10 л водорода и выход продукта реакции (FeCl2) составляет 100%.