5. 60 грамм технического магния, содержащего 40% примесей, прореагировало с соляной кислотой. Найдите объем выделившегося газа

Для решения этой задачи нам нужно использовать знания о химических реакциях и газах. Давайте рассмотрим, как найти объем газа, выделившегося в результате реакции магния с соляной кислотой (HCl).

Шаг 1: Найти массу чистого магния

Технический магний содержит 40% примесей, значит, чистого магния в 60 граммах будет:

\[ \text{Масса чистого магния} = 60 \, \text{г} \times (1 - 0.40) = 60 \, \text{г} \times 0.60 = 36 \, \text{г} \]

Шаг 2: Записать уравнение реакции

Магний реагирует с соляной кислотой по следующему уравнению:

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

Из уравнения видно, что 1 моль магния (Mg) выделяет 1 моль водорода (H₂).

Шаг 3: Найти количество молей магния

Для того чтобы найти количество молей магния, используем формулу:

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

где:

• \( n \) — количество молей,
• \( m \) — масса вещества,
• \( M \) — молярная масса.

Молярная масса магния (Mg) примерно равна 24 г/моль. Теперь вычислим количество молей:

\[ n_{\text{Mg}} = \frac{36 \, \text{г}}{24 \, \text{г/моль}} = 1.5 \, \text{моль} \]

Шаг 4: Найти объем выделившегося газа

По уравнению реакции мы видим, что 1 моль магния выделяет 1 моль водорода. Значит, 1.5 моль магния выделяет 1.5 моль водорода:

\[ n_{\text{H}_2} = n_{\text{Mg}} = 1.5 \, \text{моль} \]

Теперь, чтобы найти объем водорода при нормальных условиях (0 °C и 1 атм), можем использовать закон Авогадро, который утверждает, что 1 моль газа занимает примерно 22.4 литра:

\[ V = n \times V_m \]

где \( V_m \) — молярный объем газа (22.4 л/моль).

Теперь подставим значения:

\[ V_{\text{H}_2} = 1.5 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 33.6 \, \text{л} \]

Ответ

Объем выделившегося водорода составляет 33.6 литра.