Какой объем кислорода потребуется для полного сгорания 4 л водорода Какой объем водорода выделится при взаимодействии 54 г алюминия с соляной кислотой Какое количество теплоты выделится при сгорании 2,24 л водорода Рассчитайте, какой объем хлора выделиться при взаимодействии соляной кислоты с оксидом марганца (IV), если известно, что в реакцию вступило 200 г раствора кислоты с массовой долей HCl 0,365

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для полного сгорания 4 л водорода потребуется такой же объем кислорода. Так как при горении водорода с кислородом образуется вода, то по закону Лавуазье объем продуктов реакции равен сумме объемов реагирующих газов. Итак, для полного сгорания 4 л водорода потребуется 4 л кислорода.

При взаимодействии 54 г алюминия с соляной кислотой происходит реакция:
2Al + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2.
Молярная масса алюминия Al = 27 г/моль, молярная масса соляной кислоты HCl = 36,5 г/моль. Тогда количество молей алюминия:
n(Al) = m(Al) / M(Al) = 54 г / 27 г/моль = 2 моль.
Согласно уравнению реакции, выделяется 3 моль водорода. Объем водорода можно рассчитать по тому же закону Лавуазье, что и в вопросе 1. Итак, при взаимодействии 54 г алюминия с соляной кислотой выделится 6 л водорода.

Теплота, выделяемая при сгорании 1 моль водорода = 286 кДж. При сгорании 2,24 л водорода выделится:
Q = n ΔH = V / 22,4 2 286 = 2,24 / 22,4 2 * 286 = 64 кДж.

Для решения этой задачи необходимо сначала найти количество молей HCl в 200 г раствора с массовой долей 0,365. Молярная масса HCl = 1 г/моль + 35,5 г/моль = 36,5 г/моль. Тогда количество молей HCl:
n(HCl) = m / M = 200 г / 36,5 г/моль = 5,48 моль.
Исходя из уравнения реакции:
MnO2 + 4HCl -> MnCl2 + 2H2O + Cl2,
уравниваем коэффициенты веществ, чтобы найти количество молей хлора. После сравнения коэффициентов видим, что 4 моль HCl взаимодействуют с 1 молью MnO2, а также 4 моль HCl дают 1 моль Cl2. Значит, если 5,48 моль HCl взаимодействуют с MnO2, то выделится:
n(Cl2) = n(HCl) / 4 = 5,48 моль / 4 = 1,37 моль.
Объем хлора можно также рассчитать по закону Лавуазье: V(Cl2) = n(Cl2) 22,4 л/моль = 1,37 22,4 = 30,69 л. Таким образом, при взаимодействии соляной кислоты с оксидом марганца (IV) выделится 30,69 л хлора.