Для решения задачи о нахождении объема водорода, образовавшегося при взаимодействии раствора соляной кислоты с магнием, можно использовать уравнение реакции между магнием (Mg) и соляной кислотой (HCl):
\[ \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow \]
Шаг 1: Найдем массу чистой соляной кислоты в растворе.
Дано:
- Масса раствора HCl = 110 г
- Массовая доля HCl = 28%
Чтобы найти массу чистой соляной кислоты, используем формулу:
\[ \text{масса HCl} = \text{масса раствора} \times \frac{\text{массовая доля}}{100} \]
Подставим значения:
\[ \text{масса HCl} = 110 \, \text{г} \times \frac{28}{100} = 30.8 \, \text{г} \]
Шаг 2: Найдем количество вещества HCl.
Для этого используем молярную массу HCl, которая равна примерно 36.5 г/моль:
\[ n_{\text{HCl}} = \frac{\text{масса HCl}}{\text{молярная масса HCl}} = \frac{30.8 \, \text{г}}{36.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.844 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Найдем количество водорода.
Согласно уравнению реакции, 1 моль Mg реагирует с 2 молями HCl, чтобы образовать 1 моль H₂. Таким образом, количество H₂, получаемое из HCl:
\[ n_{\text{H}_2} = \frac{n_{\text{HCl}}}{2} = \frac{0.844}{2} \approx 0.422 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Найдем объем водорода.
При нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм), 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Таким образом, объем водорода можно найти по формуле:
\[ V_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \times 22.4 \, \text{л/моль} \]
Подставим найденное значение количества водорода:
\[ V_{\text{H}_2} = 0.422 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 9.45 \, \text{л} \]
Ответ:
Объем водорода, образовавшегося при взаимодействии раствора соляной кислоты с магнием, составляет примерно 9.45 литров.