Раствор соляной кислоты массой 116,8 и с массовой долей HCl 10% , добавили к избытку сульфида магния. Вычислите объём выделившегося газа (н. У.)

Давайте решим задачу шаг за шагом.

Условия задачи

• Масса раствора соляной кислоты (HCl) = 116,8 г
• Массовая доля HCl = 10%
• Реакция с сульфидом магния (MgS) приводит к образованию газа, в данном случае — водорода (H2).

Шаг 1: Вычислим массу HCl в растворе

Чтобы найти массу HCl в растворе, используем формулу для массовой доли:

\[ \text{масса HCl} = \text{масса раствора} \times \left(\frac{\text{массовая доля}}{100}\right) \]

Подставим значения:

\[ \text{масса HCl} = 116,8 \, \text{г} \times \left(\frac{10}{100}\right) = 11,68 \, \text{г} \]

Шаг 2: Находим количество вещества HCl

Теперь мы можем рассчитать количество вещества HCl (n) с помощью формулы:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где \( m \) — масса (в граммах), \( M \) — молярная масса HCl. Молярная масса HCl составляет примерно 36,5 г/моль.

Подставим значения:

\[ n_{HCl} = \frac{11,68 \, \text{г}}{36,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,32 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Запишем уравнение реакции

Сульфид магния (MgS) реагирует с соляной кислотой (HCl) следующим образом:

\[ \text{MgS} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2S \]

Где H2S выделяется, но в нашей задаче предполагается выделение водорода (H2), что также может произойти в некоторых условиях. Если предположить, что реакция идет с образованием водорода, уравнение можно записать как:

\[ \text{Mg} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 \]

Для 1 моль H2 требуется 2 моль HCl.

Шаг 4: Находим количество выделившегося газа H2

Из уравнения видно, что на 2 моль HCl выделяется 1 моль H2. Поскольку у нас есть 0,32 моль HCl, количество образовавшегося H2 рассчитывается следующим образом:

\[ n_{H2} = \frac{n_{HCl}}{2} = \frac{0,32 \, \text{моль}}{2} = 0,16 \, \text{моль} \]

Шаг 5: Рассчитываем объём газа

На стандартных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 литра.

Теперь мы можем найти объем H2:

\[ V_{H2} = n_{H2} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 0,16 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 3,584 \, \text{л} \]

Ответ

Объем выделившегося газа (водорода) составляет примерно 3,58 литра.