15. Сколько граммов соляной кислоты понадобится для полного растворения 2,4 г магния и какая будет массовая доля

Светлячок_В_Траве_1559

52

15. Для решения этой задачи нам понадобится уравнение реакции между соляной кислотой (HCl) и магнием (Mg):

\[Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2\]

1 моль магния (24 г) реагирует с 2 молями соляной кислоты (2 * 36.5 г) и образует 1 моль хлорида магния (95 г) и 1 моль водорода (2 г). Теперь вычислим количество молей магния и соляной кислоты, исходя из данной массы.

Масса магния: 2.4 г
Молярная масса магния: 24 г/моль
Количество молей магния: \(\frac{2.4 г}{24 \frac{г}{моль}} = 0.1 моль\)

Так как коэффициент пропорциональности между магнием и соляной кислотой равен 1:2, то количество молей соляной кислоты, необходимой для полного растворения магния, будет равно:

0.1 моль * 2 = 0.2 моль

Масса соляной кислоты, необходимая для полного растворения магния:

Масса соляной кислоты = количество молей * молярная масса
Масса соляной кислоты = 0.2 моль * 36.5 г/моль
Масса соляной кислоты = 7.3 г

Теперь вычислим массовую долю кислоты в исходном растворе. Общая масса равна сумме массы магния и массы соляной кислоты, необходимой для его растворения:

Общая масса = 2.4 г + 7.3 г = 9.7 г

Массовая доля кислоты в исходном растворе:

Массовая доля кислоты = \(\frac{\text{Масса кислоты}}{\text{Общая масса}} * 100\%\)
Массовая доля кислоты = \(\frac{7.3 г}{9.7 г} * 100\% \approx 75.26\% \)

Ответ: Для полного растворения 2.4 г магния понадобится 7.3 г соляной кислоты. Массовая доля кислоты в исходном растворе составляет примерно 75.26%.

16. Для решения этой задачи мы будем использовать концепцию процента массы растворов.

10%-ый раствор содержит 10 г растворенного вещества на 100 г раствора. Это означает, что в 245 г 10%-ного раствора серной кислоты содержится следующее количество серной кислоты:

Масса серной кислоты = \(\frac{10 г}{100 г} * 245 г = 24.5 г\)

Теперь нам нужно определить, сколько граммов алюминия можно растворить в этом количестве серной кислоты. Для этого мы также используем уравнение реакции.

Уравнение реакции между алюминием (Al) и серной кислотой (H2SO4) имеет следующий вид:

\[Al + 3H2SO4 \rightarrow Al2(SO4)3 + 3H2\]

1 моль алюминия (27 г) реагирует с 3 молями серной кислоты (3 * 98 г) и образует 1 моль алюминийсульфата (342 г) и 3 моля водорода (6 г).

Согласно уравнению реакции, коэффициент пропорциональности между алюминием и серной кислотой равен 1:3. Таким образом, нам необходимо определить, сколько моль серной кислоты содержится в 24.5 г.

Масса серной кислоты: 24.5 г
Молярная масса серной кислоты: 98 г/моль
Количество молей серной кислоты: \(\frac{24.5 г}{98 \frac{г}{моль}} = 0.25 моль\)

Так как коэффициент пропорциональности между алюминием и серной кислотой равен 1:3, то количество молей алюминия, которое можно растворить в 0.25 молях серной кислоты, будет равно:

0.25 моль * \(\frac{1}{3}\) = 0.083 моль

Масса алюминия, которую можно растворить в 245 г 10%-ного раствора серной кислоты:

Масса алюминия = количество молей * молярная масса
Масса алюминия = 0.083 моль * 27 г/моль
Масса алюминия = 2.241 г

Ответ: В 245 г 10%-ного раствора серной кислоты можно растворить примерно 2.241 г алюминия.

17. Для решения этой задачи мы должны использовать уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и гидроксидом алюминия (Al(OH)3):

\[H2SO4 + 2Al(OH)3 \rightarrow Al2(SO4)3 + 3H2O\]

1 моль серной кислоты (98 г) реагирует с 2 молями гидроксида алюминия (2 * 78 г) и образует 1 моль алюминийсульфата (342 г) и 3 моля воды (54 г). Сначала найдем количество молей гидроксида алюминия, исходя из данной массы.

Масса гидроксида алюминия: 13 г
Молярная масса гидроксида алюминия: 78 г/моль
Количество молей гидроксида алюминия: \(\frac{13 г}{78 \frac{г}{моль}} = 0.166 моль\)

Так как коэффициент пропорциональности между серной кислотой и гидроксидом алюминия равен 1:2, то количество молей серной кислоты, необходимое для полного взаимодействия с гидроксидом алюминия, будет равно:

0.166 моль * 1 = 0.166 моль

Масса 4.9%-ного раствора серной кислоты, необходимая для полного взаимодействия с 13 г гидроксида алюминия:

Масса серной кислоты = количество молей * молярная масса
Масса серной кислоты = 0.166 моль * 98 г/моль
Масса серной кислоты = 16.268 г

Ответ: Для полного взаимодействия с 13 г гидроксида алюминия понадобится примерно 16.268 г 4.9%-ного раствора серной кислоты.

18. Для решения этой задачи мы воспользуемся уравнением реакции между гидроксидом натрия (NaOH) и оксидом фосфора (V) (P2O5):

\[2NaOH + P2O5 \rightarrow 2NaPO4 + H2O\]

Рассмотрим бритвенно-складчатую соль в результате реакции между гидроксидом натрия и оксидом фосфора (V):

\[Na3PO4 \cdot 12H2O\]

Массовая доля щелочи в исходном растворе определяется как отношение массы гидроксида натрия к общей массе исходного раствора.

Масса гидроксида натрия: 150 г
Масса оксида фосфора (V): 14.2 г

Теперь найдем количество молей гидроксида натрия и оксида фосфора (V), исходя из данных масс.

Масса гидроксида натрия: 150 г
Молярная масса гидроксида натрия: 40 г/моль
Количество молей гидроксида натрия: \(\frac{150 г}{40 \frac{г}{моль}} = 3.75 моль\)

Масса оксида фосфора (V): 14.2 г
Молярная масса оксида фосфора (V): 142 г/моль
Количество молей оксида фосфора (V): \(\frac{14.2 г}{142 \frac{г}{моль}} = 0.1 моль\)

Оказывается, что коэффициент пропорциональности между гидроксидом натрия и оксидом фосфора равен 6:1. Таким образом, для полного взаимодействия с 14.2 г оксида фосфора (V) понадобится:

0.1 моль * 6 = 0.6 моль гидроксида натрия

Теперь мы можем вычислить массовую долю щелочи в исходном растворе:

Общая масса = масса гидроксида натрия + масса оксида фосфора (V)
Общая масса = 150 г + 14.2 г = 164.2 г

Массовая доля щелочи = \(\frac{\text{Масса гидроксида натрия}}{\text{Общая масса}} * 100\%\)
Массовая доля щелочи = \(\frac{150 г}{164.2 г} * 100\% \approx 91.36\%\)

Ответ: Исходный раствор гидроксида натрия содержит примерно 91.36% щелочи.

19. Для решения этой задачи мы должны использовать уравнение реакции между сульфидом железа (II) (FeS) и соляной кислотой (HCl):

\[FeS + 2HCl \rightarrow FeCl2 + H2S\]

1 моль сульфида железа (II) (88 г) реагирует с 2 молями соляной кислоты (2 * 36.5 г) и образует 1 моль хлорида железа (II) (126.7 г) и 1 моль сероводорода (34 г).

Рассчитаем количество молей сульфида железа (II), исходя из данной массы:

Масса сульфида железа (II): 73 г
Молярная масса сульфида железа (II): 88 г/моль
Количество молей сульфида железа (II): \(\frac{73 г}{88 \frac{г}{моль}} \approx 0.83 моль\)

Так как коэффициент пропорциональности между сульфидом железа (II) и соляной кислотой равен 1:2, то количество молей соляной кислоты, необходимое для полного реагирования с сульфидом железа (II), будет равно:

0.83 моль * 2 = 1.66 моль

Вычислим массу 18% раствора соляной кислоты, необходимую для полного реагирования с сульфидом железа (II):

Масса соляной кислоты = количество молей * молярная масса
Масса соляной кислоты = 1.66 моль * 36.5 г/моль
Масса соляной кислоты = 60.49 г

Ответ: Чтобы полностью прореагировало с 73 г 18% раствора соляной кислоты, необходимо примерно 60.49 г соляной кислоты.