При взаимодействии 130 г раствора соляной кислоты с избытком магния выделилось 6,3 л водорода (н.у.). Вычислите в процентах массовую долю хлороводорода в исходном растворе. В…
При взаимодействии 130 г раствора соляной кислоты с избытком магния выделилось 6,3 л водорода (н.у.). Вычислите в процентах массовую долю хлороводорода в исходном растворе. В строку ответа запишите только число. *
Для решения задачи начнем с уравнения реакции между соляной кислотой (HCl) и магнием (Mg):
\[ \text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \]
Из условия задачи известно, что при реакции выделилось 6,3 литра водорода (H₂). Нам необходимо определить массовую долю хлороводорода в растворе.
- Определим количество вещества водорода: При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 литра. Поэтому количество вещества водорода можно вычислить следующим образом:
\[ n(H_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{6.3 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 0.281 \, \text{моль} \]
- Определим количество вещества хлороводорода: Согласно уравнению реакции, на 1 моль магния необходимо 2 моля HCl. Таким образом, для получения 0.281 моль H₂ потребуется:
\[ n(HCl) = 2 \cdot n(H_2) = 2 \cdot 0.281 \approx 0.562 \, \text{моль} \]
- Определим массу хлороводорода: Молярная масса HCl составляет около 36,5 г/моль. Следовательно, масса HCl в растворе:
\[ m(HCl) = n(HCl) \cdot M(HCl) = 0.562 \, \text{моль} \cdot 36.5 \, \text{г/моль} \approx 20.5 \, \text{г} \]
- Определим массовую долю HCl в растворе: Массовая доля хлороводорода может быть вычислена по формуле:
\[ \text{массовая доля (в %)} = \frac{m(HCl)}{m_{раствора}} \cdot 100\% \]
Масса раствора у нас 130 г. Подставим значения:
\[ \text{массовая доля} = \frac{20.5 \, \text{г}}{130 \, \text{г}} \cdot 100\% \approx 15.77\% \]
Таким образом, массовая доля хлороводорода в исходном растворе составляет приблизительно 15.77.
Ответ: 15.77
