1. Какое количество раствора с массовой долей соляной кислоты 36% (плотностью 1,2 г/мл) необходимо для реакции

Звездная_Галактика

69

1. Для решения данной задачи нам понадобится использовать стехиометрические соотношения и основные принципы концентрации растворов.

Сначала найдем количество перманганата калия в молях. Масса перманганата калия равна:

\[m = n \cdot M\]

где \(m\) - масса вещества, \(n\) - количество вещества, \(M\) - молярная масса. Подставляя значения:

\[m = 0,1 \, \text{моль} \cdot 158,034 \, \text{г/моль} = 15,8034 \, \text{г}\]

Теперь, зная массу соляной кислоты (36%) и ее плотность, мы можем найти объем необходимого раствора:

\[V_{\text{раствора}} = \frac{{m_{\text{соляной кислоты}}}}{{C_{\text{соляной кислоты}} \cdot \rho_{\text{соляной кислоты}}}}\]

где \(C_{\text{соляной кислоты}}\) - массовая доля соляной кислоты в растворе, \(\rho_{\text{соляной кислоты}}\) - плотность соляной кислоты. Подставляя значения:

\[V_{\text{раствора}} = \frac{{15,8034 \, \text{г}}}{{0,36 \cdot 1,2 \, \text{г/мл}}} = 36,1792 \, \text{мл}\]

Чтобы найти объем выделившегося хлора, нам нужно учесть стехиометрическое соотношение между перманганатом калия и хлором. Исходя из уравнения реакции:

\[2\text{KMnO}_4 + 16\text{HCl} \rightarrow 2\text{KCl} + 2\text{MnCl}_2 + 8\text{H}_2\text{O} + 5\text{Cl}_2\]

мы видим, что для образования 5 молей хлора требуется 2 моля перманганата калия. Таким образом, для 0,1 моль перманганата калия будет выделяться:

\[V_{\text{хлора}} = \frac{{0,1 \, \text{моль} \cdot 5 \, \text{л}}}{2 \, \text{моль}} = 0,25 \, \text{л}\]

2. Для решения второй задачи также используем стехиометрические соотношения и основные принципы концентрации растворов.

Сначала найдем количество карбоната кальция в моль. Масса карбоната кальция равна:

\[m = n \cdot M\]

где \(m\) - масса вещества, \(n\) - количество вещества, \(M\) - молярная масса. Подставляя значения:

\[m = 50 \, \text{г} \cdot \frac{1}{100} \cdot \frac{1}{100} \cdot 100 \, \text{г/г} = 0,5 \, \text{моль}\]

Зная массу гидроксида натрия (10%) и ее объем, мы можем найти количество гидроксида натрия:

\[n_{\text{гидроксида натрия}} = \frac{{m_{\text{гидроксида натрия}}}}{{M_{\text{гидроксида натрия}}}}\]

где \(M_{\text{гидроксида натрия}}\) - молярная масса гидроксида натрия. Подставляя значения:

\[n_{\text{гидроксида натрия}} = \frac{{200 \, \text{г}}}{{0,1 \cdot 1000 \, \text{моль/г}}} = 2 \, \text{моль}\]

Далее, учитывая стехиометрию реакции:

\[CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\]

мы видим, что для образования 1 моля соли требуется 1 моль карбоната кальция. Таким образом, для 0,5 моля карбоната кальция будет образовываться:

\[n_{\text{соли}} = 0,5 \, \text{моль}\]

Чтобы найти объем раствора гидроксида натрия, через который пропущен газ, мы можем использовать стехиометрическое соотношение между гидроксидом натрия и соляной кислотой. Исходя из уравнения реакции:

\[2NaOH + H_2CO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + 2H_2O\]

мы видим, что для образования 1 моля соли требуется 2 моля гидроксида натрия. Таким образом, для 2 молей гидроксида натрия будет использовано:

\[V_{\text{раствора}} = \frac{{2 \, \text{моль} \cdot 1 \, \text{л/моль}}}{0,1 \, \text{л/моль}} = 20 \, \text{л}\]

3. Для решения третьей задачи также используем стехиометрические соотношения.

Масса металла равна:

\[m_{\text{металла}} = 20 \, \text{г}\]

Теперь, используя стехиометрию реакции:

\[2H + Zn \rightarrow ZnH_2\]

где \(H\) - соляная кислота, \(Zn\) - металл, \(ZnH_2\) - гидрид цинка, мы видим, что при равенстве коэффициентов стехиометрического уравнения количество вещества водорода будет равно количеству вещества металла.

\[n_{\text{металла}} = \frac{{m_{\text{металла}}}}{{M_{\text{металла}}}}\]

где \(M_{\text{металла}}\) - молярная масса металла. Подставляя значения:

\[n_{\text{металла}} = \frac{{20 \, \text{г}}}{{M_{\text{металла}}}}\]

Также согласно уравнению реакции, 1 моль металла реагирует с 1 молью соляной кислоты и образует 1 моль водорода. Таким образом, если 20 г металла образуют 11,2 л водорода, то степень окисления металла будет равна +2.

4. Объем чего вы хотите найти в четвертой задаче? Пожалуйста, уточните, чтобы я смог дать вам подробный ответ.