Решите, пожалуйста:

31. Какова масса веществ в образовавшемся растворе, если хлорид натрия обработали концентрированной серной кислотой, газ растворили в воде и получили 92,6 см³ соляной кислоты с массовой долей w(HCl) = 15,5% (плотность = 1,08 г/см³)? Также аммиак, полученный с выходом 20% при пропускании над катализатором 50 см³ газов N2 и H2 (в объемном соотношении 1:3), ввели в указанный раствор кислоты.

Химия 11 класс Реакции и свойства кислот и оснований масса веществ раствора хлорид натрия серная кислота соляная кислота массовая доля HCl плотность раствора аммиак катализатор газ N2 газ H2 Новый

Для решения данной задачи давайте разберем ее по шагам.

Шаг 1: Найдем массу соляной кислоты (HCl) в растворе.

Мы знаем, что объем полученной соляной кислоты составляет 92,6 см³, а ее плотность равна 1,08 г/см³. Чтобы найти массу HCl, используем формулу:

масса = объем × плотность.

Подставим известные значения:

масса HCl = 92,6 см³ × 1,08 г/см³ = 100,008 г.

Теперь округлим до разумного числа:

масса HCl ≈ 100 г.

Шаг 2: Найдем массу HCl в растворе с учетом массовой доли.

Мы знаем, что массовая доля HCl в растворе составляет 15,5%. Чтобы найти массу раствора, используем следующую формулу:

масса раствора = масса HCl / (массовая доля HCl).

Подставим значения:

масса раствора = 100 г / 0,155 ≈ 645,16 г.

Теперь округлим:

масса раствора ≈ 645 г.

Шаг 3: Найдем массу аммиака (NH3), который был добавлен в раствор.

Мы знаем, что аммиак был получен с выходом 20% из газов N2 и H2 в соотношении 1:3. Объем газов составляет 50 см³. Для начала найдем количество молей газов, используя уравнение состояния идеального газа (при стандартных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л).

Объем газов в литрах:

50 см³ = 0,050 л.

Количество молей газов:

n = V / Vm = 0,050 л / 22,4 л/моль ≈ 0,00224 моль.

Так как соотношение газов N2 и H2 составляет 1:3, то количество молей водорода H2:

n(H2) = 3 n(N2) = 3 (0,00224 моль / 4) = 0,00168 моль.

Теперь найдем количество аммиака, который можно получить из этих газов. Из уравнения реакции:

N2 + 3H2 → 2NH3

Мы видим, что на 1 моль N2 требуется 3 моль H2 для получения 2 моль NH3. Поэтому количество аммиака, которое можно получить:

n(NH3) = 2 n(N2) = 2 (0,00224 моль / 4) = 0,00168 моль.

С учетом выхода 20%:

n(NH3, полученный) = 0,00168 моль * 0,2 = 0,000336 моль.

Шаг 4: Найдем массу аммиака.

Молярная масса NH3 ≈ 14 + 3*1 = 17 г/моль.

Теперь можем найти массу аммиака:

масса NH3 = n(NH3) молярная масса NH3 = 0,000336 моль 17 г/моль ≈ 5,71 г.

Шаг 5: Найдем общую массу веществ в образовавшемся растворе.

Теперь мы можем найти общую массу раствора, сложив массу HCl и массу NH3:

общая масса = масса раствора + масса NH3 = 645 г + 5,71 г ≈ 650,71 г.

Итак, итоговая масса веществ в образовавшемся растворе составляет примерно 650,71 г.