Для того чтобы найти объём водорода, который выделится при реакции соляной кислоты с железом, начнём с уравнения реакции:
\[ \text{Fe} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2 \]
Из уравнения видно, что 1 моль железа реагирует с 2 моль соляной кислоты, в результате чего образуется 1 моль водорода.
Теперь рассчитаем количество молей железа в 44,8 г. Для этого воспользуемся молярной массой железа, которая составляет примерно 56 г/моль:
\[ n(\text{Fe}) = \frac{m}{M} = \frac{44,8 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} = 0,8 \, \text{моль} \]
Поскольку 1 моль железа даёт 1 моль водорода, то количество выделившегося водорода будет также 0,8 моль. Находим объём газа, используя закон Бойля-Мариотта, который говорит, что 1 моль газа при нормальных условиях (0°C, 1 атм) занимает 22,4 литра:
\[ V = n \cdot V_m = 0,8 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 17,92 \, \text{л} \]
Так как выход продукта реакции составляет 80%, необходимо учесть это в расчётах:
\[ V_{\text{реального}} = V \cdot \text{доля выхода} = 17,92 \, \text{л} \cdot 0,8 = 14,336 \, \text{л} \]
Таким образом, объём водорода, который выделится при действии соляной кислоты на 44,8 г железа при 80% выходе, составляет примерно 14,34 литра.
