Какое количество MgO присутствует в смеси оксидов, если оно может реагировать с объемом H2 (н.у.) равным 3,62 дм3

Малыш

7

Чтобы решить эту задачу, давайте разобьем ее на несколько шагов.

Шаг 1: Найдите количество моль H2, который может реагировать с объемом 3,62 дм3. Для этого воспользуемся уравнением идеального газа:

\[PV = nRT\]

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная и T - температура газа. При нормальных условиях (н.у.) давление и температура равны 1 атм и 273 К соответственно.

Мы знаем объем H2, равный 3,62 дм3. Подставим все значения в уравнение и решим его относительно n:

\[1 \cdot 3,62 = n \cdot 0,0821 \cdot 273\]

\[3,62 = 22,413n\]

\[n \approx 0,161 \, \text{моль}\]

Таким образом, количество молей H2, составляет примерно 0,161 моль.

Шаг 2: Найдите количество молей HCl, которое содержится в соляной кислоте массой 61,86 г и содержанием ω(HCl) равным 29,5%. Для этого воспользуемся молярной массой и процентным содержанием:

\[\text{Масса HCl} = \text{молярная масса HCl} \cdot n\]

\[\text{молярная масса HCl} = 1 \cdot 1 + 35,45 \cdot 1 = 36,45 \, \text{г/моль}\]

\[\text{Количество молей HCl} = \frac{\text{масса HCl}}{\text{молярная масса HCl}} = \frac{61,86}{36,45} \approx 1,7 \, \text{моль}\]

Таким образом, количество молей HCl составляет примерно 1,7 моль.

Шаг 3: Зная количество молей H2 и HCl, мы можем определить, с каким количеством MgO они реагируют. Для этого воспользуемся балансированным химическим уравнением реакции:

\[MgO + 2HCl \rightarrow MgCl2 + H2O\]

Из уравнения видно, что на одну молекулу MgO требуется две молекулы HCl. Значит, на одну моль MgO требуется две моли HCl.

Поэтому, количество молей MgO равно половине количества молей HCl:

\[\text{Количество молей MgO} = \frac{\text{Количество молей HCl}}{2} = \frac{1,7}{2} = 0,85 \, \text{моль}\]

Таким образом, количество молей MgO составляет примерно 0,85 моля.

Шаг 4: Теперь найдем содержание ω(MgO) в смеси оксидов. Для этого воспользуемся следующей формулой:

\[\omega = \frac{\text{масса компонента}}{\text{масса смеси}} \times 100\%\]

Мы знаем, что масса H2 и HCl равна 61,86 г. Поскольку MgO - это единственный оставшийся компонент в смеси, масса смеси оксидов будет также равна 61,86 г.

\[\omega(MgO) = \frac{\text{масса MgO}}{\text{масса смеси оксидов}} \times 100\%\]

\[\omega(MgO) = \frac{\text{количество молей MgO} \times \text{молярная масса MgO}}{\text{масса смеси оксидов}} \times 100\%\]

Молярная масса MgO = 40,3 г/моль

\[\omega(MgO) = \frac{0,85 \times 40,3}{61,86} \times 100\%\]

\[\omega(MgO) \approx 55,1\%\]

Таким образом, содержание ω(MgO) в смеси оксидов составляет примерно 55,1%.