Решение: Объём водорода по раствору
Вычислите объём (н.у.) газа, выделившегося в результате взаимодействия избытка магния со 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, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Решение по шагам
5 шаговЗаписываем уравнение реакции взаимодействия магния с соляной кислотой:
$$\mathrm{Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2}$$Вычисляем массу хлороводорода в растворе:
$$m(\mathrm{HCl}) = \omega(\mathrm{HCl}) \cdot m(\text{раствора}) = 0{,}20 \cdot 146\ \text{г} = 29{,}2\ \text{г}$$Находим количество вещества соляной кислоты. Молярная масса $\mathrm{HCl}$ равна $36{,}5\ \text{г/моль}$:
$$n(\mathrm{HCl}) = \frac{m(\mathrm{HCl})}{M(\mathrm{HCl})} = \frac{29{,}2\ \text{г}}{36{,}5\ \text{г/моль}} = 0{,}8\ \text{моль}$$По уравнению реакции из 2 моль $\mathrm{HCl}$ образуется 1 моль $\mathrm{H_2}$:
$$n(\mathrm{H_2}) = \frac{n(\mathrm{HCl})}{2} = \frac{0{,}8\ \text{моль}}{2} = 0{,}4\ \text{моль}$$Вычисляем объём водорода при нормальных условиях:
$$V(\mathrm{H_2}) = n(\mathrm{H_2}) \cdot V_m = 0{,}4\ \text{моль} \cdot 22{,}4\ \text{л/моль} = 8{,}96\ \text{л}$$Уравнение реакции: $\mathrm{Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2}$. Объём выделившегося водорода при н.у. равен $8{,}96\ \text{л}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают массовую долю соляной кислоты и принимают массу раствора за массу $\mathrm{HCl}$.
Неверно используют соотношение веществ: из 2 моль $\mathrm{HCl}$ образуется 1 моль $\mathrm{H_2}$.
Используют молярный объём газа, отличный от $22{,}4\ \text{л/моль}$ при н.у.
Не указывают единицы измерения в промежуточных вычислениях и ответе.