Какой объём водорода выделится (н.у.) при взаимодействии избытка магния и раствора соляной кислоты массой 146 г с массовой долей кислоты 10%?

Давайте подробно решим задачу по шагам, чтобы понять, какой объём водорода выделится при реакции магния с соляной кислотой.

Исходные данные:

• Масса раствора HCl: 146 г
• Массовая доля HCl: 10%
• Масса магния (избыточная): (не указана, поэтому предполагаем, что магний в избытке)
• Необходимый результат: объём водорода, выделенного при реакции.

Шаг 1. Определим массу кислоты HCl в растворе

Масса HCl:

\[ m_{HCl} = \text{Общая масса раствора} \times \text{доля HCl} = 146\,\text{г} \times 0.10 = 14.6\,\text{г} \]

Шаг 1.1. Молярная масса HCl:

\[ M_{HCl} = 36.46\, \text{г/моль} \]

Шаг 2. Рассчитаем количество моль HCl:

\[ n_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{M_{HCl}} = \frac{14.6\,\text{г}}{36.46\,\text{г/моль}} \approx 0.4\, \text{моль} \]

Шаг 3. Реакция магния с соляной кислотой

Магний реактивит с HCl по уравнению:

\[ \mathrm{Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2} \]

Из уравнения видно:

• 1 моль Mg реагирует с 2 моль HCl
• При этом выделяется 1 моль H₂

Поскольку HCl — лимитирующий реагент (наиболее ограничен по количеству), количество водорода:

\[ n_{H_2} = \frac{n_{HCl}}{2} \approx \frac{0.4}{2} = 0.2\, \text{моль} \]

Внимание:

Поскольку в условии сказано, что у нас избыток магния, вся кислота прореагирует, и выделится водород, равный по мольному количеству, определённому выше — 0.2 моль.

Шаг 4. Объём водорода при нормальных условиях (н.у.)

При н.у. один моль газа занимает объем:

\[ V_{моль} = 22.4\, \text{л} \]

Объем выделенного водорода:

\[ V_{H_2} = n_{H_2} \times 22.4\, \text{л} = 0.2 \times 22.4 = 4.48\, \text{л} \]

Ответ:

Объём водорода, выделившегося при реакции, составляет примерно 4.48 литра.

Если нужно более подробное объяснение какого-либо шага — можешь уточнить!