Дано:
- Объем HCl (газа) V(HCl) = 5,66 дм3 = 5,66 л = 0,00566 м3
- Масса раствора HCl m(раствор) = 48,8 г
- Массовая доля HCl в растворе = 6,54 %
Найти:
- Массовую долю хлороводорода в полученном растворе после реакции.
Решение:
1. Найдем количество вещества HCl (газа) по уравнению идеального газа:
n(HCl) = V(HCl) / Vm,
где Vm = 22,4 л/моль (молярный объем газа при нормальных условиях).
n(HCl) = 5,66 л / 22,4 л/моль ≈ 0,252 моль.
2. Теперь найдем массу хлороводорода в газе:
Масса HCl = n(HCl) * M(HCl),
где M(HCl) = 36,5 г/моль.
Масса HCl = 0,252 моль * 36,5 г/моль ≈ 9,19 г.
3. Найдем массу HCl в растворе:
Масса HCl в растворе = m(раствор) * (массовая доля HCl / 100) = 48,8 г * (6,54 / 100) ≈ 3,19 г.
4. Общая масса HCl после реакции:
Масса HCl (газ) + Масса HCl (в растворе) = 9,19 г + 3,19 г ≈ 12,38 г.
5. Теперь найдем общую массу раствора, после добавления хлороводорода:
Общая масса раствора = масса исходного раствора + масса HCl (газ) = 48,8 г + 9,19 г ≈ 58,0 г.
6. Найдем массовую долю хлороводорода в новом растворе:
Массовая доля HCl = (масса HCl / общая масса раствора) * 100% = (12,38 г / 58,0 г) * 100% ≈ 21,35 %.
Ответ:
Массовая доля хлороводорода в полученном растворе приблизительно равна 21,35 %.