Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Сначала составим уравнение химической реакции между магнием и соляной кислотой. Магний — активный металл, который вытесняет водород из кислот-неокислителей. Так как магний взят в избытке, количество выделившегося газа будет определяться количеством соляной кислоты.
$Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_{2} + H_{2}\uparrow$

2. Рассчитаем массу чистого хлороводорода ($HCl$), содержащегося в 146 г раствора соляной кислоты. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества (переведённую из процентов в десятичную дробь):
$m(HCl) = m_{р-ра} \cdot \omega = 146 \text{ г} \cdot 0,20 = 29,2 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (число моль) хлороводорода. Для этого массу вещества разделим на его молярную массу ($M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$):
$n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{29,2 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} = 0,8 \text{ моль}$

4. Определим количество вещества выделившегося газа (водорода). Согласно уравнению реакции, из 2 моль $HCl$ образуется 1 моль $H_{2}$. Следовательно, количество вещества водорода в 2 раза меньше количества вещества соляной кислоты:
$n(H_{2}) = \frac{1}{2} n(HCl) = \frac{0,8 \text{ моль}}{2} = 0,4 \text{ моль}$

5. Вычислим объём водорода при нормальных условиях (н.у.). Для этого количество вещества умножим на молярный объём газа ($V_{m} = 22,4 \text{ л/моль}$):
$V(H_{2}) = n(H_{2}) \cdot V_{m} = 0,4 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 8,96 \text{ л}$

Ответ: 8,96 л

Источник: ФИПИ