1. Каков объем водорода, образовавшегося при реакции между серной кислотой и 40 г магния, содержащего 3% примесей?

Милочка

52

1. Для решения этой задачи нам необходимо определить количество моль магния и серной кислоты, использованных для реакции. Затем, используя соотношение между магнием и водородом, мы сможем вычислить объем образовавшегося водорода.

Шаг 1: Определение количества моль магния
Молекулярная масса магния (Mg) равна 24 г/моль. Чтобы найти количество моль магния в 40 г, мы разделим массу на молекулярную массу:
\[
n_{\text{Mg}} = \frac{{\text{масса Mg}}}{{\text{молекулярная масса Mg}}} = \frac{{40 \, \text{г}}}{{24 \, \text{г/моль}}} \approx 1.67 \, \text{моль}
\]

Шаг 2: Определение количества моль серной кислоты
Молекулярная масса серной кислоты (H2SO4) равна 98 г/моль. Чтобы найти количество моль серной кислоты, мы используем уравнение примесей: 3% примесей означает, что 97% составляет серная кислота.
\[
n_{\text{H2SO4}} = \frac{{\text{масса серной кислоты}}}{{0.97 \times \text{молекулярная масса H2SO4}}} = \frac{{40 \, \text{г}}}{{0.97 \times 98 \, \text{г/моль}}} \approx 0.44 \, \text{моль}
\]

Шаг 3: Определение соотношения между магнием и водородом
Теперь мы знаем количество моль магния и серной кислоты, участвующих в реакции. Согласно уравнению реакции, 1 моль магния реагирует с 1 молью серной кислоты, образуя 1 моль водорода.

Шаг 4: Определение объема образовавшегося водорода
Объем водорода можно рассчитать с использованием идеального газового закона или увидеть, что 1 моль газа занимает 22.4 литра. Таким образом, в данной реакции образуется:
\[
V_{\text{водорода}} = n_{\text{водорода}} \times V_{\text{мольного газа}} = 0.44 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 9.86 \, \text{л}
\]

Итак, объем водорода, образовавшегося при реакции между серной кислотой и 40 г магния, составляет около 9.86 литра.

2. Для решения этой задачи мы должны найти количество массы растворенной соли, используя информацию о содержании примесей в соляной кислоте и соотношении массы реагирующих веществ.

Шаг 1: Определение количества моль сульфида железа (II)
Молекулярная масса FeS равна 88 г/моль. Чтобы найти количество моль сульфида железа (II) в 84 г, мы разделим массу на молекулярную массу:
\[
n_{\text{FeS}} = \frac{{\text{масса FeS}}}{{\text{молекулярная масса FeS}}} = \frac{{84 \, \text{г}}}{{88 \, \text{г/моль}}} \approx 0.955 \, \text{моль}
\]

Шаг 2: Определение количества моль соляной кислоты
Молекулярная масса HCl равна 36.5 г/моль. Чтобы найти количество моль соляной кислоты, мы используем примеси: 12% примесей означает, что 88% составляет соляная кислота.
\[
n_{\text{HCl}} = \frac{{\text{масса HCl}}}{{0.88 \times \text{молекулярная масса HCl}}} = \frac{{84 \, \text{г}}}{{0.88 \times 36.5 \, \text{г/моль}}} \approx 2.337 \, \text{моль}
\]

Шаг 3: Определение соотношения между сульфидом железа (II) и соляной кислотой
Согласно уравнению реакции, 1 моль сульфида железа (II) реагирует с 2 молями соляной кислоты, образуя 1 моль соли.

Шаг 4: Определение массы образовавшейся соли
Чтобы найти массу образовавшейся соли, мы можем использовать массовое отношение между сульфидом железа (II) и соли, исходя из соотношения мольных количеств. Таким образом, масса соли будет:
\[
\text{масса соли} = n_{\text{FeS}} \times \text{молекулярная масса соли}
\]

У нас нет информации о молекулярной массе соли в данной задаче, поэтому допустим, что мы имеем в виду сульфид железа (II), FeS. Молекулярная масса FeS равна 88 г/моль. Тогда:
\[
\text{масса соли} = 0.955 \, \text{моль} \times 88 \, \text{г/моль} \approx 84.04 \, \text{г}
\]

Итак, масса образовавшейся соли после растворения сульфида железа (II) массой 84 г и с 12% содержанием примесей в соляной кислоте составляет около 84.04 г.