Образец магния растворили в 300 мл 0,25н раствора соляной кислоты. На нейтрализацию остатка кислоты потребовалось 150 мл 0,1М раствора карбоната калия. Вычислите массу…
Образец магния растворили в 300 мл 0,25н раствора соляной кислоты. На нейтрализацию остатка кислоты потребовалось 150 мл 0,1М раствора карбоната калия. Вычислите массу растворённого магния.
Краткий ответ:
\[
\boxed{m(\mathrm{Mg})\approx 0{,}54\ \text{г}}
\]
Решение
Уравнение реакции магния с кислотой:
\[ \mathrm{Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2} \]
- Найдём исходное количество кислоты в эквивалентах:
\[ n_{\text{экв}}(\mathrm{HCl})=C_{\text{н}}\cdot V =0{,}25\cdot0{,}300=0{,}075\ \text{моль-экв} \]
- Определим количество карбоната калия:
\[ n(\mathrm{K_2CO_3})=C\cdot V =0{,}1\cdot0{,}150=0{,}015\ \text{моль} \]
Карбонат калия нейтрализует две молекулы HCl:
\[ \mathrm{K_2CO_3+2HCl\rightarrow2KCl+H_2O+CO_2} \]
Значит, в остатке было:
\[ n(\mathrm{HCl})_{\text{ост}}=2\cdot0{,}015=0{,}030\ \text{моль} \]
- Количество HCl, прореагировавшее с магнием:
\[ n(\mathrm{HCl})_{\text{Mg}}=0{,}075-0{,}030=0{,}045\ \text{моль} \]
- По уравнению реакции:
\[ n(\mathrm{Mg})=\frac{0{,}045}{2}=0{,}0225\ \text{моль} \]
- Вычислим массу магния:
\[ m(\mathrm{Mg})=n\cdot M =0{,}0225\cdot24=0{,}54\ \text{г} \]
Проверка: \(0{,}0225\) моль Mg требует \(2\cdot0{,}0225=0{,}045\) моль HCl; вместе с остатком \(0{,}030\) моль получается исходные \(0{,}075\) моль. Всё верно.
Обсуждение
2 сообщенияОбъясни это решение через закон эквивалентов Образец магния растворили в 300 мл 0,25н раствора соляной кислоты. На нейтрализацию остатка кислоты потребовалось 150 мл 0,1М раствора карбоната калия. Вычислите массу растворённого магния.Решить аналитическую химию с объяснением и без nэкв!!! с дано
Дано
\[ V_0(\mathrm{HCl})=300\ \text{мл}=0{,}300\ \text{л} \]
\[ N(\mathrm{HCl})=0{,}25\ \text{н} \]
\[ V(\mathrm{K_2CO_3})=150\ \text{мл}=0{,}150\ \text{л} \]
\[ C(\mathrm{K_2CO_3})=0{,}1\ \text{М} \]
\[ M(\mathrm{Mg})=24\ \text{г/моль} \]
Найти:
\[ m(\mathrm{Mg})-? \]
Решение по закону эквивалентов
Закон эквивалентов:
\[ N_1V_1=N_2V_2 \]
1. Переведём молярную концентрацию карбоната калия в нормальную
Одна молекула \(\mathrm{K_2CO_3}\) связывает две кислоты:
\[ \mathrm{K_2CO_3+2HCl\rightarrow2KCl+H_2O+CO_2} \]
Поэтому:
\[ N(\mathrm{K_2CO_3})=2C=2\cdot0{,}1=0{,}2\ \text{н} \]
2. Определим количество кислоты, оставшейся после реакции с магнием
По закону эквивалентов:
\[ N(\mathrm{HCl})V_{\text{ост.}}= N(\mathrm{K_2CO_3})V(\mathrm{K_2CO_3}) \]
\[ N(\mathrm{HCl})V_{\text{ост.}} =0{,}2\cdot0{,}150=0{,}030 \]
То есть остаток кислоты составляет \(0{,}030\) эквивалента.
3. Определим количество кислоты, прореагировавшей с магнием
Исходное количество кислоты:
\[ N(\mathrm{HCl})V_0 =0{,}25\cdot0{,}300=0{,}075 \]
С магнием прореагировало:
\[ 0{,}075-0{,}030=0{,}045 \]
4. Найдём массу магния
Магний в реакции переходит в ион \(\mathrm{Mg^{2+}}\), поэтому его эквивалентная масса:
\[ M_{\text{экв}}(\mathrm{Mg})=\frac{M(\mathrm{Mg})}{2} =\frac{24}{2}=12\ \text{г/экв} \]
Масса магния:
\[ m(\mathrm{Mg})=0{,}045\cdot12=0{,}54\ \text{г} \]
Ответ
\[ \boxed{m(\mathrm{Mg})=0{,}54\ \text{г}} \]
Если использовать более точную атомную массу магния \(24{,}3\), получится примерно \(0{,}547\ \text{г}\).
