Для решения данной задачи, нам нужно выполнить несколько шагов, чтобы найти массовую долю кислоты в растворе.

Бурый газ — это диоксид азота (NO2). Мы знаем, что 1 моль газа занимает объем 22,4 л при нормальных условиях. Следовательно, для нахождения количества вещества (в молях) бурого газа, мы можем использовать следующую формулу:

n = V / Vm,

где n — количество вещества в молях, V — объем газа, а Vm — молярный объем (22,4 л).

Подставляем значения:

n = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль.

Согласно уравнению реакции между NO2 и водой, образуется соляная кислота (HCl). Реакция выглядит следующим образом:

3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + HCl.

Из уравнения видно, что на 3 моля NO2 получается 1 моль HCl. Таким образом, из 0,5 моль NO2 получится:

0,5 моль NO2 × (1 моль HCl / 3 моль NO2) = 0,1667 моль HCl.

Молярная масса HCl равна 36,5 г/моль. Теперь можем найти массу HCl:

m = n × M,

где m — масса, n — количество вещества, M — молярная масса.

Подставляем значения:

m = 0,1667 моль × 36,5 г/моль = 6,083 г.

У нас есть 100 г 20%-ного раствора соляной кислоты. Это значит, что в этом растворе масса HCl составляет:

m(HCl) = 100 г × 0,2 = 20 г.

Теперь добавим массу HCl из реакции к массе HCl в растворе:

Общая масса HCl = 20 г + 6,083 г = 26,083 г.

Теперь найдем массу полученного раствора. Исходный раствор весил 100 г, добавим массу HCl, которую мы получили:

Масса раствора = 100 г + 6,083 г = 106,083 г.

Массовая доля кислоты (w) определяется как:

w = (m(HCl) / m(раствора)) × 100%.

Подставляем значения:

w = (26,083 г / 106,083 г) × 100% ≈ 24,6%.

Таким образом, массовая доля кислоты в полученном растворе составляет примерно 24,6%.