Определи массу раствора соляной кислоты с массовой долей HCl, равной 0,25, которую надо добавить к магнию для получения водорода объёмом 6,72 дм³ (н. у.).
Точность промежуточных вычислений — до сотых. ответ округли до целых. Например: 67.
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо разделить ее на несколько этапов:
Шаг 1: Расчет молекулярной массы HCl
HCl - соляная кислота. Ее молекулярная масса расчитывается следующим образом:
H (водород) - 1 г/моль
Cl (хлор) - 35,5 г/моль
Суммируем эти массы: 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
Шаг 2: Расчет молей магния
Поскольку нам дан объем водорода, а не магния, для начала нужно расчитать количество молей магния. Моли магния и моли водорода связаны коэффициентом стехиометрии в соответствии с уравнением реакции:
Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2
Это означает, что для каждой моли водорода требуется 1 моль магния.
Используя идеальный газовый закон, можем написать:
n = V / Vm,
где n - количество молей, V - объем водорода, Vm - молярный объем.
n = 6,72 дм³ / 22,4 дм³/моль ≈ 0,3 моль
Шаг 3: Нахождение массы магния
Теперь мы можем вычислить массу магния, используя его молярную массу:
Mg - магний. Его молярная масса составляет 24,3 г/моль.
m = n * M = 0,3 моль * 24,3 г/моль ≈ 7,29 г
Шаг 4: Расчет массы раствора соляной кислоты
Теперь мы можем найти массу раствора соляной кислоты с массовой долей HCl, равной 0,25.
Пусть x - масса раствора в граммах. Тогда масса HCl в растворе будет составлять 0,25x г.
Масса магния и масса HCl соотносятся следующим образом:
m(HCl) = 0,25x
m(Mg) = 7,29 г
Согласно уравнению реакции, моль HCl должно быть в два раза больше, чем моль магния:
n(HCl) = 2 * n(Mg)
Тогда:
m(HCl) / M(HCl) = 2 * m(Mg) / M(Mg)
Решаем уравнение относительно x:
0,25x / 36,5 г/моль = 2 * 7,29 г / 24,3 г/моль
0,25x = 2 * 7,29 г * 36,5 г/моль / 24,3 г/моль
0,25x ≈ 21,86 г
x ≈ 21,86 г / 0,25
x ≈ 87,44 г
Ответ: Масса раствора соляной кислоты с массовой долей HCl, равной 0,25, которую нужно добавить к магнию для получения водорода объёмом 6,72 дм³ (н. у.), составляет приблизительно 87 грамм.
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо разделить ее на несколько этапов:
Шаг 1: Расчет молекулярной массы HCl
HCl - соляная кислота. Ее молекулярная масса расчитывается следующим образом:
H (водород) - 1 г/моль
Cl (хлор) - 35,5 г/моль
Суммируем эти массы: 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
Шаг 2: Расчет молей магния
Поскольку нам дан объем водорода, а не магния, для начала нужно расчитать количество молей магния. Моли магния и моли водорода связаны коэффициентом стехиометрии в соответствии с уравнением реакции:
Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2
Это означает, что для каждой моли водорода требуется 1 моль магния.
Используя идеальный газовый закон, можем написать:
n = V / Vm,
где n - количество молей, V - объем водорода, Vm - молярный объем.
n = 6,72 дм³ / 22,4 дм³/моль ≈ 0,3 моль
Шаг 3: Нахождение массы магния
Теперь мы можем вычислить массу магния, используя его молярную массу:
Mg - магний. Его молярная масса составляет 24,3 г/моль.
m = n * M = 0,3 моль * 24,3 г/моль ≈ 7,29 г
Шаг 4: Расчет массы раствора соляной кислоты
Теперь мы можем найти массу раствора соляной кислоты с массовой долей HCl, равной 0,25.
Пусть x - масса раствора в граммах. Тогда масса HCl в растворе будет составлять 0,25x г.
Масса магния и масса HCl соотносятся следующим образом:
m(HCl) = 0,25x
m(Mg) = 7,29 г
Согласно уравнению реакции, моль HCl должно быть в два раза больше, чем моль магния:
n(HCl) = 2 * n(Mg)
Тогда:
m(HCl) / M(HCl) = 2 * m(Mg) / M(Mg)
Решаем уравнение относительно x:
0,25x / 36,5 г/моль = 2 * 7,29 г / 24,3 г/моль
0,25x = 2 * 7,29 г * 36,5 г/моль / 24,3 г/моль
0,25x ≈ 21,86 г
x ≈ 21,86 г / 0,25
x ≈ 87,44 г
Ответ: Масса раствора соляной кислоты с массовой долей HCl, равной 0,25, которую нужно добавить к магнию для получения водорода объёмом 6,72 дм³ (н. у.), составляет приблизительно 87 грамм.