Вопрос школьника
Вычислите объем водорода (н.у.), который образуется при растворении 14 г железа в соляной кислоте. Рассчитайте массу образовавшейся соли
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции между железом и соляной кислотой:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Из уравнения видно, что при растворении железа в соляной кислоте образуется водород. Для расчета объема водорода (н.у.) необходимо знать его количество, которое можно определить по закону Авогадро:
1 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 литра.
Масса железа, растворенного в соляной кислоте, равна 14 г. Для расчета количества образовавшегося водорода необходимо определить количество железа, которое приняло участие в реакции. Для этого необходимо использовать молярную массу железа:
Fe: M = 56 г/моль
n(Fe) = m/M = 14 г / 56 г/моль = 0,25 моль
Из уравнения реакции видно, что на 1 моль железа образуется 1 моль водорода. Следовательно, количество образовавшегося водорода равно:
n(H2) = n(Fe) = 0,25 моль
Объем водорода (н.у.) можно рассчитать по формуле:
V(H2) = n(H2) * 22,4 л/моль = 0,25 моль * 22,4 л/моль = 5,6 л
Таким образом, при растворении 14 г железа в соляной кислоте образуется 5,6 л водорода (н.у.).
Для расчета массы образовавшейся соли необходимо использовать массовые соотношения в уравнении реакции:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
M(FeCl2) = 126,75 г/моль
n(FeCl2) = n(Fe) = 0,25 моль
m(FeCl2) = n(FeCl2) * M(FeCl2) = 0,25 моль * 126,75 г/моль = 31,7 г
Таким образом, масса образовавшейся соли FeCl2 равна 31,7 г.
