Question

В смеси меди и железа массой 35,2 г массовая доля меди равна 32,8%. Рассчитайте, какой максимальный объем соляной кислоты с w(HCl) = 25,2% (p = 1,065 г/см3) может вступить в реакцию с этой смесью и какой объем (н.у.) газа при этом выделится.

Answer 1

Ответ:

V(р-р) = 108.8 см³

V(H₂) = 8.96 л

Объяснение:

Запишем протекающие реакции:

$Fe + 2HCl = FeCl_2 + H_2$

Медь с кислотой не будет реагировать, поэтому в задаче подразумевается только реакция с железом.

Т.к. массовая доля меди = 32.8%, то массовая доля железа в этой смеси составляет 100% - 32.8% = 67.2%

Или 35.2*0.672 ≈ 23.7 г железа участвует в реакции

Найдем количество вещества железа: 23.7/56 ≈ 0.4 моль

По уравнению количество вещества соляной кислоты в два раза больше, то есть составляет 0.8 моль. Найдем массу "чистой" кислоты:

m(HCl) = 0.8 * 36.5 = 29.2 г

Отсюда находим массу раствора, соответствующему 29.2 г кислоты

m(р-р) = 29.2/0.252 ≈ 115.9 г

Исходя из плотности кислоты, можем найти и необходимый объем:

V(р-р) = 115.9 / 1.065 = 108.8 см³

Найдем объем H₂ при нормальных условиях. Количество вещества водорода соответствует количеству вещества железа по уравнению, то есть 0.4 моль. Умножаем на 22.4 и получаем 8.96 л