Сколько 1,5 н . HCl нужно использовать с избытком в 200% для растворения 0,2 г железа?

Владимировна_5409

28

Для решения этой задачи нам понадобится уравнение реакции между железом (Fe) и соляной кислотой (HCl):

\[Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\]

Из уравнения видно, что на одну молекулу железа требуется две молекулы соляной кислоты для полного растворения.

Давайте начнем с расчета молекулярных масс и количества веществ:

Молекулярная масса железа (Fe) равна 55,85 г/моль.
Молекулярная масса соляной кислоты (HCl) равна 36,46 г/моль.

Исходя из данной информации, мы можем расчитать количество вещества железа в граммах:

\[n_{Fe} = \frac{m_{Fe}}{M_{Fe}} = \frac{0,2}{55,85} = 0,003577 \, \text{моль Fe}\]

Так как на одну молекулу Fe требуется 2 молекулы HCl, количество вещества HCl, необходимое для реакции с железом, будет равно удвоенному количеству вещества железа:

\[n_{HCl} = 2 \times n_{Fe} = 2 \times 0,003577 = 0,007154 \, \text{моль HCl}\]

Теперь воспользуемся молярным соотношением между массой и количеством вещества в реакции, чтобы определить массу соляной кислоты, необходимую для реакции:

\[m_{HCl} = M_{HCl} \times n_{HCl} = 36,46 \times 0,007154 = 0,262 \, \text{г HCl}\]

Однако в условии сказано, что нужно использовать соляную кислоту в избытке в 200%. Чтобы учесть это, мы умножим расчитанную массу HCl на коэффициент избытка (200% = 2):

\[m_{HCl_{изб}} = 2 \times m_{HCl} = 2 \times 0,262 = 0,524 \, \text{г HCl}\]

Таким образом, нам понадобится использовать 0,524 г соляной кислоты с избытком в 200% для растворения 0,2 г железа.