Сколько миллилитров 30% раствора HCl, с плотностью 1,15 г/см³, нужно для получения 11,2 литров Cl2 при взаимодействии с MnO2?

Химия 11 класс Растворы и их концентрации 30% раствор HCl плотность 1,15 г/см3 получение Cl2 взаимодействие с MnO2 химические расчеты объем раствора HCl Новый

Для решения задачи нам нужно определить, сколько миллилитров 30% раствора HCl потребуется для получения 11,2 литров хлора (Cl2) при реакции с диоксидом марганца (MnO2).

Шаг 1: Найдем количество молей Cl2, которое мы хотим получить.

• Объем Cl2 = 11,2 литров.
• Используем закон идеального газа: 1 моль газа занимает 22,4 литра при нормальных условиях.
• Количество молей Cl2 = Объем Cl2 / 22,4 = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль.

Шаг 2: Определим, сколько молей HCl необходимо для реакции.

Реакция между HCl и MnO2 выглядит следующим образом:

MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

• Из уравнения видно, что для получения 1 моля Cl2 необходимо 4 моля HCl.
• Следовательно, для 0,5 моль Cl2 потребуется 4 * 0,5 = 2 моль HCl.

Шаг 3: Найдем массу HCl, необходимую для реакции.

• Молярная масса HCl = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль.
• Масса HCl = количество молей * молярная масса = 2 моль * 36,5 г/моль = 73 г.

Шаг 4: Найдем объем 30% раствора HCl, который содержит 73 г HCl.

• 30% раствор HCl означает, что в 100 г раствора содержится 30 г HCl.
• Следовательно, для 73 г HCl нам нужно: (73 г HCl / 30 г HCl) * 100 г раствора = 243,33 г раствора.

Шаг 5: Переведем массу раствора в объем, используя плотность.

• Плотность раствора = 1,15 г/см³.
• Объем раствора = масса / плотность = 243,33 г / 1,15 г/см³ ≈ 211,5 см³.

Шаг 6: Переведем объем из см³ в миллилитры.

Так как 1 см³ = 1 мл, то объем раствора в миллилитрах будет также 211,5 мл.

Ответ: Для получения 11,2 литров Cl2 необходимо примерно 211,5 мл 30% раствора HCl.