Для решения задачи сначала необходимо записать уравнение реакции между магнием и соляной кислотой:
[ \text{Mg} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow ]
Теперь определим, сколько чистого магния содержится в 12 г технического магния. Так как магний содержит 5% примесей, чистого магния будет:
[ \text{Масса чистого Mg} = 12, \text{г} \times (1 - 0.05) = 12, \text{г} \times 0.95 = 11.4, \text{г} ]
Теперь найдем количество молей чистого магния:
[ M_{\text{Mg}} = 24, \text{г/моль} ]
Количество молей магния:
[
n_{\text{Mg}} = \frac{m_{\text{Mg}}}{M_{\text{Mg}}} = \frac{11.4, \text{г}}{24, \text{г/моль}} = 0.475, \text{моль}
]
Из уравнения реакции видно, что 1 моль магния дает 1 моль водорода. Следовательно, количество водорода, которое должно выделиться из 0.475 моль магния:
[
n_{\text{H}2} = n{\text{Mg}} = 0.475, \text{моль}
]
Теперь найдем объем водорода, который соответствует этому количеству молей при нормальных условиях (н.у.):
[
V_{\text{н.у.}} = n \cdot 22.4, \text{л/моль}
]
Вычислим объем:
[
V_{\text{H}_2} = 0.475, \text{моль} \times 22.4, \text{л/моль} \approx 10.64, \text{л}
]
Теперь мы знаем, что теоретически могло выделиться около 10.64 л водорода. Однако в задаче указано, что был получен 10 л водорода.
Теперь найдем объемную долю выхода продукта реакции:
[
\text{Выход (объемная доля)} = \frac{V_{\text{получен}}}{V_{\text{теор}}} \times 100%
]
Подставим известные значения:
[
\text{Выход} = \frac{10, \text{л}}{10.64, \text{л}} \times 100% \approx 94.07%
]
Таким образом, объемная доля выхода продукта реакции составляет приблизительно 94.07%.
