Какова массовая доля кислоты в растворе, если 100 г 20%-ного водного раствора соляной кислоты обработали газом, полученным при пропускании 11,2 л бурого газа через магниевые опилки?

Математика 11 класс Химия массовая доля кислоты 20%-ный раствор соляная кислота обработка газом бурый газ магниевые опилки химические реакции расчет массовой доли Новый

Для решения задачи необходимо определить, какова массовая доля соляной кислоты в растворе после реакции с бурым газом (оксидом азота, NO2) и выяснить, сколько кислоты реагировало с газом.

Шаг 1: Определение массы соляной кислоты в 20%-ном растворе.

• Масса 20%-ного раствора составляет 100 г.
• Массовая доля кислоты в растворе равна 20%, что означает, что в 100 г раствора содержится 20 г соляной кислоты (HCl).

Шаг 2: Определение количества бурого газа.

• При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
• Объем бурого газа составляет 11,2 л. Для определения количества молей используем формулу:
• n = V / Vm, где n - количество молей, V - объем газа, Vm - молярный объем газа (22,4 л).
• n = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль.

Шаг 3: Реакция между соляной кислотой и бурым газом.

• Бурый газ (NO2) может реагировать с соляной кислотой по следующей реакции:
• 3 HCl + NO2 -> Cl2 + 2 H2O + NO.
• Из уравнения видно, что 3 моль HCl реагируют с 1 моль NO2.

Шаг 4: Определение количества реагирующей соляной кислоты.

• Для 0,5 моль NO2 потребуется:
• 3 моль HCl на 1 моль NO2, следовательно, для 0,5 моль NO2 потребуется 3 * 0,5 = 1,5 моль HCl.
• Теперь необходимо перевести количество моль HCl в массу:
• Молярная масса HCl составляет примерно 36,5 г/моль.
• Масса HCl = n * M, где n - количество моль, M - молярная масса.
• Масса HCl = 1,5 моль * 36,5 г/моль = 54,75 г.

Шаг 5: Определение остатка соляной кислоты в растворе.

• Изначально в растворе было 20 г HCl. После реакции с бурым газом:
• Остаток HCl = 20 г - 54,75 г.
• Поскольку 54,75 г больше, чем 20 г, это означает, что вся соляная кислота в растворе прореагировала, и кислоты не осталось.

Шаг 6: Определение массовой доли кислоты в растворе после реакции.

• После реакции с бурым газом в растворе не осталось соляной кислоты, следовательно, массовая доля кислоты равна 0%.

Ответ: Массовая доля кислоты в растворе после реакции составляет 0%.