Определите объем газа (н.у.) выделяющегося при взаимодействии 400 г 18.25%-ной соляной кислоты с избытком натрия

Для решения задачи начнем с того, что мы должны определить, сколько молей соляной кислоты (HCl) содержится в 400 г 18.25%-ного раствора. Затем мы узнаем, сколько газа (H₂) выделяется при реакции с натрием (Na).

Шаг 1: Определение массы HCl в растворе

1. Вычислим, сколько граммов соляной кислоты содержится в 400 г 18.25%-ного раствора: \[ \text{Масса HCl} = \text{Общая масса раствора} \times \frac{\text{Процент HCl}}{100} \] \[ \text{Масса HCl} = 400 \, \text{г} \times \frac{18.25}{100} = 73 \, \text{г} \]

Шаг 2: Вычисление количества молей HCl

2. Найдем количество молей HCl. Для этого нам нужно знать молярную массу HCl, которая составляет:
   • H: 1 г/моль
   • Cl: 35.5 г/моль
   • Молярная масса HCl = 1 + 35.5 = 36.5 г/моль

Теперь рассчитываем количество молей: \[ n = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{73 \, \text{г}}{36.5 \, \text{г/моль}} \approx 2 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Определение объема газа

3. Теперь запишем уравнение реакции между натрием (Na) и соляной кислотой (HCl): \[ 2 \, \text{Na} + 2 \, \text{HCl} \rightarrow 2 \, \text{NaCl} + \text{H}_2 \] Из уравнения видно, что 2 моля HCl выделяют 1 моль H₂. Значит, 2 моля HCl выделяют 1 моль H₂ газа.

Таким образом, если у нас 2 моля HCl, то по уравнению реакции получится: \[ n_{\text{H}_2} = \frac{2}{2} = 1 \, \text{моль} \]

Шаг 4: Объем газа при нормальных условиях

4. При нормальных условиях (н.у.), 1 моль газа занимает 22.4 литра. Рассчитаем объем: \[ V = n_{\text{H}_2} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 1 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 22.4 \, \text{л} \]

Ответ

Объем газа, выделяющегося при взаимодействии 400 г 18.25%-ной соляной кислоты с избытком натрия, составляет 22.4 литра.