дано:
- Массовая доля магния в сплаве = 36,0 %
- Объем водорода (н. у.) = 145 см³
- Практический выход водорода = 97,8 %
найти:
- Массу сплава, необходимую для получения указанного объема водорода.
решение:
1. Рассчитаем теоретический объем водорода, который должен быть получен при 100% выходе.
Объем водорода (практический) = 145 см³
Выход = 97,8%
Теоретический объем водорода = объем водорода / (выход / 100)
= 145 см³ / (97,8 / 100)
= 148,2 см³
2. Переведем теоретический объем водорода в моли.
Используем формулу для расчетов по газам:
n = V / Vm, где Vm = 22,4 л/моль (при н. у.).
n = 148,2 см³ * (1 л / 1000 см³) / 22,4 л/моль
= 0,00661 моль
3. Запишем уравнение реакции между магнием и разбавленной серной кислотой:
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
Из уравнения видно, что 1 моль магния дает 1 моль водорода. Значит, количество магния, необходимое для получения 0,00661 моль водорода, равно 0,00661 моль.
4. Рассчитаем массу магния:
Молярная масса магния (Mg) = 24,3 г/моль
Масса магния = n * M = 0,00661 моль * 24,3 г/моль = 0,160 г
5. Теперь найдем массу сплава.
Массовая доля магния в сплаве = 36,0 %
Следовательно, в 100 г сплава содержится 36 г магния.
Масса сплава = масса магния / (массовая доля магния / 100)
= 0,160 г / (36,0 / 100)
= 0,444 г
ответ:
Для получения водорода объемом 145 см³ потребуется сплав массой примерно 0,444 г.