112 г железных опилок обработали избытком раствора соляной кислоты.В результате выделился водород объемом 40л. Рассчитайте объемную долю выхода водорода

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нужно рассчитать количество водорода, которое могло бы выделиться при полном реагировании 112 г железных опилок с соляной кислотой.

Молярная масса железа (Fe) = 56 г/моль
Молярная масса водорода (H) = 2 г/моль

Масса железа:
m(Fe) = 112 г

Количество вещества железа:
n(Fe) = m(Fe) / M(Fe) = 112 г / 56 г/моль = 2 моль

Так как соляная кислота - это источник водорода в этой реакции, то в соответсвии с уравнением реакции, 2 моль железа потребляют 6 моль соляной кислоты:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Тогда, количество водорода, которое могло бы выделиться:
n(H2) = 2 моль железа * 3 = 6 моль

Объемный коэффициент для идеального газа равен 24 л/моль, поэтому объем водорода:
V(H2) = n(H2) 24 л/моль = 6 моль 24 л/моль = 144 л

Таким образом, объемная доля выхода водорода равна:
V(H2 выделился) = 40 л
V(H2 полностью выделился) = 144 л

Объемная доля выхода водорода:
% = (V(H2 выделился) / V(H2 полностью выделился)) 100%
% = (40 л / 144 л) 100% ≈ 27.78%

Поэтому объемная доля выхода водорода составляет примерно 27.78%.