Вопрос школьника
При взаимодействии 12 г технического магния, содержащего 5% примесей, с избытком соляной кислоты, выделилось 10 л водорода (н. у.). Вычислите объемную долю выхода продукта реакции.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать химическое уравнение реакции между магнием и соляной кислотой:
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Из уравнения видно, что на каждый моль магния необходимо два моля соляной кислоты, чтобы полностью прореагировать. Также известно, что выделилось 10 л водорода при нормальных условиях (н. у.), что соответствует 0,44 моль.
Для расчета объемной доли выхода продукта реакции необходимо определить количество магния, которое приняло участие в реакции. Для этого вычислим количество магния в 12 г технического магния, учитывая содержание примесей:
12 г × 0,95 (чистота магния) / 24,31 г/моль (молярная масса магния) = 0,466 моль
Таким образом, магний был полностью использован в реакции, так как количество соляной кислоты было в избытке. Объемная доля выхода продукта реакции (водорода) определяется как отношение объема выделившегося водорода к объему газовой смеси до реакции:
Объемная доля выхода продукта = 10 л / (22,4 л/моль × 0,44 моль) × 100% = 84,8%
Таким образом, объемная доля выхода продукта реакции составляет 84,8%.
