Какой объем раствора с плотностью 1.19 г/см3 и массовой долей HCl 38% нужно использовать для получения 1.12 литра

Золотой_Дракон

51

Хорошо, давайте решим эту задачу пошагово.

Первым делом нам необходимо определить массу HCl в объеме 1.12 литра. Для этого воспользуемся формулой:

\[ \text{Масса} = \text{Объем} \times \text{Плотность} \]

Масса раствора HCl, которую нам нужно использовать, будет равна:

\[ \text{Масса HCl} = 1.12 \, \text{л} \times 1.19 \, \text{г/см}^3 = 1.3288 \, \text{кг} \]

Далее необходимо определить массу HCl в этом растворе. Массовая доля HCl составляет 38%. Таким образом, масса HCl будет:

\[ \text{Масса HCl} = 1.3288 \, \text{кг} \times 0.38 = 0.505 \, \text{кг} \]

Теперь, чтобы определить массу кристаллического MnO2, необходимого для получения хлора, воспользуемся соотношением, известным как уравнение реакции. Уравнение реакции, в этом случае, выглядит следующим образом:

\[ \text{2 HCl + MnO2} \rightarrow \text{MnCl2 + Cl2 + H2O} \]

Из уравнения видно, что каждые 2 моля HCl требуются 1 моль MnO2 для получения хлора. Следовательно, мы должны вычислить количество молей HCl, а затем перейти к молям MnO2.

Масса HCl, которую мы определили ранее, можно преобразовать в моль, используя молярную массу HCl. Молярная масса HCl равна 36.461 г/моль. Масса HCl в молях будет:

\[ \text{Моль HCl} = \frac{\text{Масса HCl}}{\text{Молярная масса HCl}} = \frac{0.505 \, \text{кг}}{36.461 \, \text{г/моль}} = 13.86 \, \text{моль} \]

Теперь, чтобы определить массу MnO2, воспользуемся коэффициентом пропорциональности между молями MnO2 и HCl, который является 1:2 на основе уравнения реакции.

Масса MnO2 составит:

\[ \text{Масса MnO2} = 2 \times \text{Масса HCl} = 2 \times 0.505 \, \text{кг} = 1.01 \, \text{кг} \]

Итак, для получения 1.12 литра хлора с использованием раствора с плотностью 1.19 г/см3 и массовой долей HCl 38%, необходимо использовать 1.3288 кг раствора HCl и взять 1.01 кг кристаллического MnO2.

Пожалуйста, учитывайте, что расчеты могут быть округлены до определенного количества знаков после запятой для упрощения.