3.45. Какова масса технической соляной кислоты, содержащей 27,5% HCI, которая полностью растворила 11,2 г железа

Yakor

25

Задача 3.45:
Для решения этой задачи нам понадобятся следующие шаги:

1. Найдите количество массы HCI в технической соляной кислоте. Умножьте процент содержания HCI (27,5%) на общую массу кислоты. Это даст нам массу HCI.

\[
\text{{Масса HCI}} = \text{{Процент содержания HCI}} \times \text{{Масса кислоты}}
\]

2. Рассчитайте количество вещества железа, полностью растворенного в данной кислоте. Для этого воспользуйтесь химическим уравнением реакции между HCI и Fe:

\[2 \text{{HCI}} + \text{{Fe}} \rightarrow \text{{FeCl}}_2 + \text{{H}}_2\]

1 моль железа соответствует 2 моль HCI. Таким образом, мы можем рассчитать количество молей HCI:

\[
\text{{Количество молей HCI}} = \frac{{\text{{Масса железа}}}}{{\text{{Молярная масса железа}}}} \times 2
\]

3. Теперь найдем количество молей водорода, выделившегося в реакции. Рассмотрим химическое уравнение для реакции между HCI и H2:

\[2 \text{{HCI}} \rightarrow \text{{H}}_2 + \text{{Cl}}_2\]

По уравнению, 2 моля HCI дают 1 моль \(H_2\). Таким образом, мы можем рассчитать количество молей \(H_2\):

\[
\text{{Количество молей H2}} = \frac{{\text{{Масса железа}}}}{{\text{{Молярная масса железа}}}} \times \frac{1}{2}
\]

4. Теперь используем закон сохранения массы, чтобы найти массу водорода:
Масса H2 = Молярная масса H2 * Количество молей H2

5. Чтобы найти объем выделившегося \(H_2\), мы должны использовать соотношение между объемом газов и их количеством в молях при нормальных условиях (н.у.). При н.у., 1 моль любого газа занимает объем 22,4 литра.

\[
\text{{Объем \(H_2\)}} = \text{{Количество молей \(H_2\)}} \times 22,4 \text{{ л/моль}}
\]

Теперь мы можем решить задачу, следуя этим шагам. Первый шаг - найти массу HCI:

\[
\text{{Масса HCI}} = 0.275 \times \text{{Масса кислоты}}
\]

Далее, найдем количество молей HCI:

\[
\text{{Количество молей HCI}} = \frac{{11.2 \text{{ г}}}}{{\text{{Молярная масса Fe}}}} \times 2
\]

Затем найдем количество молей \(H_2\):

\[
\text{{Количество молей H2}} = \frac{{11.2 \text{{ г}}}}{{\text{{Молярная масса Fe}}}} \times \frac{1}{2}
\]

Теперь можем найти массу \(H_2\):

\[
\text{{Масса \(H_2\)}} = \text{{Молярная масса \(H_2\)}} \times \text{{Количество молей \(H_2\)}}
\]

И, наконец, найдем объем \(H_2\):

\[
\text{{Объем \(H_2\)}} = \text{{Количество молей \(H_2\)}} \times 22.4
\]