Предмет: Химия, автор: Kkkih

Смесь магния и оксида магния массой 15 г вступила в реакцию с минимально необходимым количеством 25%-ной соляной кислоты, при этом выделилось 2,24 л (н.у.) газа. От полученного раствора отобрали порцию массой 50 г. Определите массу соли в отобранной порции.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Ответы

Автор ответа: sovagolova

Ответ: в отобранной порции масса соли будет равна 14,5 граммам.

Объяснение:

Дано: m(смеси) = 15г, w(HCl) = 25%, V(H₂) = 22,4л.

Найти: m(соли) в порции.

Решение:

Для начала составим уравнения реакций. В данном случае с соляной кислотой будет взаимодействовать и магний, и оксид магния:

ᅠᅠ $\sf \bold{1.}~Mg~+~2HCl~\longrightarrow~MgCl_2~+~H_2\\\bold{2.}~MgO~+~2HCl~\longrightarrow~MgCl_2~+~H_2O$

Найдём количество вещества выделившегося водорода:

ᅠᅠ $\sf n(H_2) = \dfrac{V(H_2)}{Vm} = \dfrac{2,24}{22,4} = 0,1$ моль

По первому уравнению реакции перейдём к количествам вещества магния, соляной кислоты и хлорида магния:

ᅠᅠ $\sf n(Mg) = \dfrac{1}{1} \cdot n(H_2) = 1 \cdot 0,1 = 0,1$ моль

ᅠᅠ $\sf n_1(HCl) = \dfrac{2}{1} \cdot n(H_2) = 2 \cdot 0,1 = 0,2$ моль

ᅠᅠ $\sf n_1(MgCl_2) = \dfrac{1}{1} \cdot n(H_2) = 1 \cdot 0,1 = 0,1$ моль

Найдём массу магния:

ᅠᅠ $\sf m(Mg) = n(Mg) \cdot M(Mg) = 0,1 \cdot 24 = 2,4$ грамма

Найдём массу оксида магния, зная массу смеси:

ᅠᅠ $\sf m(MgO) = m(cmecu) - m(Mg) = 15 - 2,4 = 12,6$ грамм

Найдём количество вещества оксида магния и перейдём по второму уравнению реакции к количествам вещества соляной кислоты и хлорида магния:

ᅠᅠ $\sf n(MgO) = \dfrac{m(MgO)}{M(MgO)} = \dfrac{12,6}{40} = 0,315$ моль

ᅠᅠ $\sf n_2(HCl) = \dfrac{2}{1}\cdot n(MgO) = 2 \cdot 0,315 = 0,63$ моль

ᅠᅠ $\sf n_2(MgCl_2) = \dfrac{1}{1}\cdot m(MgO) = 1 \cdot 0,315 = 0,315$ моль

Найдём общее количество вещества соляной кислоты, а затем её массу:

ᅠᅠ $\sf n_o(HCl) = n_1(HCl) +n_2(HCl) = 0,2 + 0,63 = 0,83$ моль

ᅠᅠ $\sf m(HCl) = n_o(HCl) \cdot M(HCl) = 0,83 \cdot 36,5 = 30,295$ грамм

Найдём массу раствора соляной кислоты, зная массовую долю вещества в растворе и массу самого вещества:

ᅠᅠ $\sf m(p-pa ~HCl) = \dfrac{m(HCl)}{\omega(HCl)} = \dfrac{30,295}{0,25}= 121,18$ грамм

Найдём массу выделившегося водорода:

ᅠᅠ $\sf m(H_2) = n(H_2) \cdot M(H_2) = 0,1 \cdot 2= 0,2$ грамма

Вычислим массу раствора, от которого отобрали порцию. Он будет складываться из массы раствора соляной кислоты и массы смеси магния и оксида магния. При этом мы вычитаем массу водорода, так как он улетучился в ходе реакции:

$\sf m(p-pa) = m(p-pa~HCl)~+~m(cmecu) - m(H_2) = 121,18 + 15 - 0,2 = 135,98$ грамм

Найдём общее количество вещества хлорида магния, а затем вычислим его массу:

ᅠᅠ $\sf n_o(MgCl_2) = n_1(MgCl_2)~+~n_2(MgCl_2) = 0,1 + 0,315 = 0,415$ моль

ᅠᅠ $\sf m(MgCl_2) = n_o(MgCl_2) \cdot M(MgCl_2) = 0,415 \cdot 95 = 39.425$ грамм

Найдём массовую долю соли в растворе:

ᅠᅠ $\sf \omega(MgCl_2) = \dfrac{m(MgCl_2)}{m(p-pa)} = \dfrac{39,425}{135,98} = 0,29$

От данного раствора отобрали порцию массой 50 грамм. В этой порции массовая доля хлорида магния будет так же равна 0,29. Следовательно, мы можем найти массу соли в данной порции:

ᅠᅠ $\sf m_\pi_o_p(MgCl_2) = m(\pi op) \cdot \omega(MgCl_2) = 50 \cdot 0,29 = 14,5$ грамм