Решение: Объём водорода по раствору
Вычислите объём (н.у.) газа, выделившегося в результате взаимодействия избытка магния с 146 г соляной кислоты с массовой долей $\mathrm{HCl}$ 20%. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение по шагам
5 шаговЗаписываем уравнение реакции взаимодействия магния с соляной кислотой и расставляем коэффициенты.
$$\mathrm{Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2}$$Вычисляем массу хлороводорода в растворе.
$$m(\mathrm{HCl}) = m(\text{раствора}) \cdot \omega(\mathrm{HCl}) = 146\ \mathrm{г} \cdot 0{,}20 = 29{,}2\ \mathrm{г}$$Находим количество вещества соляной кислоты. Молярная масса $\mathrm{HCl}$ равна $36{,}5\ \mathrm{г/моль}$.
$$n(\mathrm{HCl}) = \frac{m(\mathrm{HCl})}{M(\mathrm{HCl})} = \frac{29{,}2\ \mathrm{г}}{36{,}5\ \mathrm{г/моль}} = 0{,}8\ \mathrm{моль}$$По уравнению реакции из двух моль $\mathrm{HCl}$ образуется один моль $\mathrm{H_2}$.
$$n(\mathrm{H_2}) = \frac{n(\mathrm{HCl})}{2} = \frac{0{,}8}{2} = 0{,}4\ \mathrm{моль}$$Вычисляем объём водорода при нормальных условиях.
$$V(\mathrm{H_2}) = n(\mathrm{H_2}) \cdot V_m = 0{,}4\ \mathrm{моль} \cdot 22{,}4\ \mathrm{л/моль} = 8{,}96\ \mathrm{л}$$Объём выделившегося водорода равен 8,96 л.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают массовую долю соляной кислоты и используют массу всего раствора как массу $\mathrm{HCl}$.
Неверно устанавливают соотношение между количеством вещества $\mathrm{HCl}$ и $\mathrm{H_2}$.
Используют молярный объём газа не при нормальных условиях.