Плотность смеси хлора с водородом при давлении 0,2 атм и температуре 27 °С равна 0,0894 г/л. Хлороводород, полученный при взрыве 100 л (н.у.) такой смеси, растворили в 500 г 10%-й соляной кислоты. Найдите массовую долю хлороводорода в полученном растворе.
1. Сначала определим массу хлора и водорода в смеси перед взрывом.
У нас есть информация о плотности смеси при давлении 0,2 атм и температуре 27 °С. Плотность может быть выражена как отношение массы смеси к её объему.
Плотность смеси = масса смеси / объем смеси
Заменим данные и найдем массу смеси:
0,0894 г/л = масса смеси / 100 л
Масса смеси = 0,0894 г/л * 100 л = 8,94 г.
2. Так как смесь состоит из хлора и водорода, то её масса равна сумме масс хлора и водорода.
Пусть масса хлора будет m1, а масса водорода - m2.
m1 + m2 = 8,94 г.
3. Далее, нам нужно определить массу полученного раствора хлороводорода.
Мы знаем, что в результате взрыва 100 л (н.у.) смеси был получен хлороводород, который растворили в 500 г 10%-ной соляной кислоты.
Помните, что процентное содержание в растворе - это масса растворенного вещества, деленная на массу растворителя, умноженная на 100%.
Масса хлороводорода = масса растворенного вещества / процентное содержание в растворе
Для этого посчитаем массу соляной кислоты в растворе:
Масса соляной кислоты = 500 г * 10% = 50 г
Следовательно, масса хлороводорода в растворе равна 50 г.
4. Наконец, нам нужно найти массовую долю хлороводорода в растворе.
Массовая доля = масса хлороводорода / общая масса раствора
Общая масса раствора = масса хлороводорода + масса соляной кислоты
Массовая доля = 50 г / (50 г + 500 г) = 50 г / 550 г ≈ 0,091 (округляем до трех знаков после запятой)
Итак, массовая доля хлороводорода в полученном растворе составляет около 0,091 или 9,1%.