Решение: Объём водорода при реакции
К избытку магния добавили 365 г раствора соляной кислоты с массовой долей $\mathrm{HCl}$ 10%. Определите объём (н.у.) выделившегося газа. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Решение по шагам
5 шаговЗаписываем уравнение реакции магния с соляной кислотой:
$$\mathrm{Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2}$$Вычисляем массу хлороводорода в растворе:
$$m(\mathrm{HCl}) = \omega(\mathrm{HCl}) \cdot m(\text{раствора}) = 0{,}10 \cdot 365\ \text{г} = 36{,}5\ \text{г}$$Находим количество вещества соляной кислоты:
$$n(\mathrm{HCl}) = \frac{m(\mathrm{HCl})}{M(\mathrm{HCl})} = \frac{36{,}5\ \text{г}}{36{,}5\ \text{г/моль}} = 1\ \text{моль}$$По уравнению реакции количество вещества водорода в два раза меньше количества вещества хлороводорода:
$$n(\mathrm{H_2}) = \frac{n(\mathrm{HCl})}{2} = \frac{1}{2}\ \text{моль} = 0{,}5\ \text{моль}$$При нормальных условиях молярный объём газа равен $22{,}4\ \text{л/моль}$. Вычисляем объём водорода:
$$V(\mathrm{H_2}) = n(\mathrm{H_2}) \cdot V_m = 0{,}5\ \text{моль} \cdot 22{,}4\ \text{л/моль} = 11{,}2\ \text{л}$$Объём выделившегося водорода равен $11{,}2\ \text{л}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывать массовую долю и принимать массу раствора за массу чистой соляной кислоты.
Неверно использовать соотношение веществ в уравнении реакции: из 2 моль $\mathrm{HCl}$ образуется 1 моль $\mathrm{H_2}$.
Использовать молярный объём газа, не соответствующий нормальным условиям.