1. Сколько хлора необходимо для реакции с 10 литрами водорода (H2) при образовании HCl? 2. Найдите массу кремния (Si

Малышка

46

1. Для решения этой задачи, нам необходимо установить соотношение между хлором (Cl2) и водородом (H2) в химической реакции образования HCl. Уравнение реакции для этого процесса выглядит следующим образом:

\[H2 + Cl2 \rightarrow 2HCl\]

Из уравнения видно, что для образования 1 молекулы HCl требуется 1 молекула Cl2. Но нам нужно определить, сколько молекул Cl2 требуется для реакции с 10 литрами H2.

Поскольку H2 является газом, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы определить количество вещества в литрах. Вспомним, что 1 мол газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) занимает объем 22,4 литра.

Молекулярная масса Cl2 равна 70,90 г/моль, поэтому у нас есть следующий расчет:

\[\text{Количество молекул Cl2} = \frac{10 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}}} \approx 0,446 \, \text{моль}\]

\[\text{Масса Cl2} = \text{Количество молекул Cl2} \times \text{Молярная масса Cl2} = 0,446 \, \text{моль} \times 70,90 \, \text{г/моль} \approx 31,65 \, \text{г}\]

Таким образом, для реакции с 10 литрами водорода (H2), требуется около 31,65 г хлора (Cl2).

2. Для решения этой задачи, мы должны рассмотреть химическую реакцию образования SiO2 и использовать уравнение реакции. В уравнении количества веществ Si и O2 соотносятся как 1:2.

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[Si + O2 \rightarrow SiO2\]

Молярная масса SiO2 равна 60,08 г/моль.

Из уравнения видно, что для образования 1 моль SiO2 требуется 1 моль Si и 2 моль O2. Теперь мы можем использовать данную информацию для расчета массы Si и объема O2.

1 моль SiO2 соответствует массе 60,08 г. Следовательно, для 20 г SiO2 имеем:

\[\text{Количество молей SiO2} = \frac{20 \, \text{г}}{60,08 \, \text{г/моль}}} \approx 0,332 \, \text{моль}\]

Так как количество молей Si и O2 в реакции соотносятся как 1:2, имеем:

\[\text{Количество молей Si} = 0,332 \, \text{моль}\]
\[\text{Количество молей O2} = 2 \times 0,332 \, \text{моль} = 0,664 \, \text{моль}\]

Теперь можем найти массу Si и объем O2:

\[\text{Масса Si} = \text{Количество молей Si} \times \text{Молярная масса Si} = 0,332 \, \text{моль} \times 28,09 \, \text{г/моль} \approx 9,305 \, \text{г}\]

\[\text{Объем O2} = \text{Количество молей O2} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 0,664 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 14,893 \, \text{л}\]

Таким образом, масса кремния (Si) составляет около 9,305 г, а объем кислорода (O2) равен примерно 14,893 л, участвующих в реакции образования 20 г SiO2.