дано:
- объём соляной кислоты (V_HCl) = 4,50 дм3 = 4500 см3
- массовая доля HCl = 30%
- плотность HCl (ρ) = 1,149 г/см3
найти:
объём хлороводорода (V_HCl), необходимый для приготовления соляной кислоты
решение:
1. Находим массу раствора соляной кислоты:
m_solution = V_HCl * ρ
m_solution = 4500 см3 * 1,149 г/см3 ≈ 5170,5 г
2. Теперь находим массу HCl в растворе:
m_HCl = m_solution * (массовая доля HCl / 100)
m_HCl = 5170,5 г * (30 / 100) ≈ 1551,15 г
3. Далее находим количество молей HCl:
- Молярная масса HCl (M_HCl) ≈ 36,46 г/моль
n_HCl = m_HCl / M_HCl
n_HCl = 1551,15 г / 36,46 г/моль ≈ 42,5 моль
4. По уравнению реакции:
H2 + Cl2 → 2 HCl
1 моль хлороводорода (HCl) получается из 1 моль хлора (Cl2). Следовательно, количество H2, необходимое для получения такого же количества HCl:
n_H2 = n_HCl = 42,5 моль
5. Теперь находим объём хлороводорода при нормальных условиях:
V_H2 = n_H2 * Vm
где Vm = 22,4 л/моль
V_H2 = 42,5 моль * 22,4 л/моль ≈ 952 л
ответ:
Объём хлороводорода, необходимый для приготовления соляной кислоты объёмом 4,50 дм3 с массовой долей HCl 30%, составляет примерно 952 л.