Сколько грамм 7,3%-ного раствора (rho = 1,2 g/ml) соляной кислоты потребуется для растворения смеси, полученной при восстановлении углеродом 22,4 g хромистого железняка?
Химия 11 класс Растворы и концентрации растворение смеси соляная кислота хромистый железняк восстановление углеродом химические реакции концентрация раствора расчеты по химии 11 класс химия
Чтобы решить эту задачу, нам нужно пройти несколько шагов.
Шаг 1: Определить состав хромистого железнякаХромистый железняк имеет формулу FeCr2O4. Мы будем использовать эту формулу для расчета массы хрома, который будет получен при восстановлении.
Шаг 2: Найти молекулярную массу хромистого железнякаМолекулярная масса FeCr2O4 рассчитывается следующим образом:
Общая масса: 55,85 + (2 * 51,996) + (4 * 16,00) = 55,85 + 103,992 + 64 = 223,842 г/моль.
Шаг 3: Рассчитать количество моль хромистого железнякаТеперь мы можем найти количество моль хромистого железняка в 22,4 г:
Количество моль = масса / молекулярная масса = 22,4 г / 223,842 г/моль ≈ 0,100 моль.
Шаг 4: Определить количество хрома, которое получится при восстановленииКаждый моль хромистого железняка дает 2 моль хрома. Следовательно, из 0,100 моль хромистого железняка получится:
0,100 моль * 2 = 0,200 моль Cr.
Шаг 5: Найти массу хромаТеперь мы можем найти массу хрома:
Масса Cr = количество моль * молекулярная масса Cr = 0,200 моль * 51,996 г/моль ≈ 10,4 г.
Шаг 6: Определить количество соляной кислоты, необходимое для растворенияДля растворения хрома в соляной кислоте нужно 6 моль HCl на 1 моль Cr. Значит, для 0,200 моль Cr потребуется:
0,200 моль Cr * 6 моль HCl / 1 моль Cr = 1,200 моль HCl.
Шаг 7: Найти массу HClМолярная масса HCl составляет 36,46 г/моль. Теперь рассчитаем массу HCl:
Масса HCl = 1,200 моль * 36,46 г/моль ≈ 43,75 г.
Шаг 8: Определить массу 7,3%-ного раствора соляной кислотыТеперь нам нужно узнать, сколько грамм 7,3%-ного раствора HCl потребуется для получения 43,75 г HCl.
Содержание HCl в растворе: 7,3 г HCl в 100 г раствора.
Следовательно, для получения 43,75 г HCl потребуется:
масса раствора = (масса HCl / содержание HCl) * 100 = (43,75 г / 7,3 г) * 100 ≈ 600 г.
Шаг 9: Учитываем плотность раствораТеперь, зная плотность раствора (1,2 г/мл), можем найти объем раствора:
Объем раствора = масса / плотность = 600 г / 1,2 г/мл = 500 мл.
Шаг 10: Переводим объем в массуТеперь, чтобы найти, сколько грамм раствора нам нужно, мы можем использовать информацию о плотности:
600 г раствора = 600 мл * 1,2 г/мл = 720 г.
Таким образом, правильный ответ - 600 г раствора, но в предложенных вариантах ответа такого нет. Возможно, в задаче есть ошибка или недоразумение.