Вопрос: Карбид алюминия растворили в 380 г 15%-ного раствора хлороводородной кислоты. Выделившийся при этом метан занял объем 6,72 л (н.у.). Рассчитайте массовую долю хлороводорода в полученном растворе.

Химия 11 класс Химические реакции и расчет массовой доли веществ химия 11 класс карбид алюминия хлороводородная кислота массовая доля метан объем метана расчет растворы химические реакции концентрация раствора Новый

Давайте разберемся с этой задачей шаг за шагом!

Сначала найдем, сколько хлороводорода (HCl) содержится в 15%-ном растворе. Для этого нам нужно узнать массу HCl в 380 г раствора:

• Масса HCl = 15% от 380 г = 0,15 * 380 г = 57 г.

Теперь, когда мы знаем, что в растворе содержится 57 г HCl, давайте посмотрим, сколько метана (CH4) выделилось при реакции. По условиям задачи, метан занял объем 6,72 л при нормальных условиях (н.у.).

Используя закон Бойля-Мариотта, мы можем рассчитать количество молей метана:

• 1 моль газа при н.у. занимает 22,4 л.
• Количество молей CH4 = 6,72 л / 22,4 л/моль = 0,3 моль.

Теперь найдем, сколько HCl потребовалось для реакции с карбидом алюминия. Реакция между карбидом алюминия (Al4C3) и HCl выглядит так:

Al4C3 + 12HCl → 4AlCl3 + 3CH4

Согласно уравнению, на 3 моль метана требуется 12 моль HCl. Поэтому для 0,3 моль метана нам нужно:

• HCl = (12 моль HCl / 3 моль CH4) * 0,3 моль CH4 = 1,2 моль HCl.

Теперь переведем моли HCl в граммы:

• Молярная масса HCl ≈ 36,5 г/моль.
• Масса HCl = 1,2 моль * 36,5 г/моль = 43,8 г.

Теперь мы можем найти, сколько HCl осталось в растворе:

• Исходная масса HCl = 57 г.
• Потраченная масса HCl = 43,8 г.
• Остаток HCl = 57 г - 43,8 г = 13,2 г.

Теперь найдем общую массу полученного раствора:

• Масса раствора = масса остатка HCl + масса воды (изначального раствора).
• Масса воды = 380 г - 57 г = 323 г.
• Общая масса раствора = 13,2 г + 323 г = 336,2 г.

Теперь мы можем рассчитать массовую долю HCl в полученном растворе:

• Массовая доля HCl = (масса HCl / общая масса раствора) * 100% = (13,2 г / 336,2 г) * 100% ≈ 3,92%.

Итак, массовая доля хлороводорода в полученном растворе составляет примерно 3,92%!