Рассмотрим задачу пошагово и подробно:
Дано:
- Объём водорода, выделенного в результате реакции, равен 14 л.
- Магний полностью прореагировал с раствором соляной кислоты.
Цель:
Найти массу соли (соляной кислоты, HCl), которая участвовала в реакции, исходя из объёма выделенного водорода.
Шаг 1. Запишем уравнение реакции
Магний реагирует с соляной кислотой по следующему уравнению:
[ \text{Mg} + 2 , \text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 ]
Этот пример говорит о том, что 1 молекула магния реагирует с 2 молекулами HCl, и в результате выделяется 1 молекула H₂.
Шаг 2. Взаимосвязь объёма водорода и вещества
- Объём 1 молекулы водорода (H₂) при нормальных условиях (н.у., 1 моль газа занимает 22,4 л) равен:
[ V_{1,моль} = 22,4 \text{ л} ]
- Объём выделенного водорода равен 14 л, следовательно, количество молей водорода:
[ n_{H_2} = \frac{\text{Объём водорода}}{\text{Объём 1 моль при н.у.}} = \frac{14 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} \approx 0,625 \text{ моль} ]
Шаг 3. Найдём количество магния
В реакции на 1 молекулу магния выделяется 1 молекула H₂, то есть:
[ n_{Mg} = n_{H_2} = 0,625 \text{ моль} ]
Масса магния:
[ m_{Mg} = n_{Mg} \times M_{Mg} ]
где ( M_{Mg} \approx 24,3 \text{ г/моль} ).
Но нам нужно найти массу соляной кислоты, а не магния. Следует определить, сколько молей HCl участвовало в реакции.
Шаг 4. Количество HCl в реакции
Из уравнения реакции:
[ \text{Mg} + 2 , \text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2 ]
видно, что:
- 1 моль Mg реагирует с 2 моль HCl.
Поскольку магний полностью прореагировал, то:
[ n_{HCl} = 2 \times n_{Mg} = 2 \times 0,625 = 1,25 \text{ моль} ]
Шаг 5. Расчёт массы HCl
Молярная масса HCl:
[ M_{HCl} = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль} ]
Масса соли:
[ m_{HCl} = n_{HCl} \times M_{HCl} = 1,25 \times 36,5 \approx 45,6 \text{ г} ]
Ответ:
Масса соли (соляной кислоты), участвовавшей в реакции и выделившей 14 л водорода, составляет примерно 45,6 грамм.
Если есть вопросы — обращайтесь!
