Взаимодействие оксида марганца (IV) c концентрированной соляной кислотой протекает в соответствии с уравнением: MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O. Определите, сколько литров газообразного хлора при давлении 0,9 атм. и температуре 22ºС выделится при взаимодействии 3,5 г MnO2 с 20 мл 36% раствора соляной кислоты (ρ = 1,18 г/мл).
Так как соединение HCl является избыточным, оно полностью реагирует со всем MnO2, так что количество вещества Cl2 равно 0,065 моль.
Теперь найдем объем газообразного хлора: V(Cl2) = n(Cl2) 22,4 л/моль = 0,065 моль 22,4 л/моль ≈ 1,46 л
Таким образом, при взаимодействии 3,5 г MnO2 с 20 мл 36% раствора соляной кислоты выделится около 1,46 л газообразного хлора при давлении 0,9 атм и температуре 22°C.
Сначала определим количество вещества MnO2:
m(MnO2) = 3,5 г
M(MnO2) = 54 г/моль
n(MnO2) = m(MnO2) / M(MnO2) = 3,5 г / 54 г/моль ≈ 0,065 моль
Зная, что взаимодействие 1 моль MnO2 дает 1 моль Cl2, можно сказать, что образуется 0,065 моль Cl2.
Теперь найдем количество вещества HCl:
V(HCl) = 20 мл = 0,02 л
m(HCl) = V(HCl) ρ = 0,02 л 1,18 г/мл = 0,0236 г
M(HCl) = 36,46 г/моль
n(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = 0,0236 г / 36,46 г/моль ≈ 0,00065 моль
Так как соединение HCl является избыточным, оно полностью реагирует со всем MnO2, так что количество вещества Cl2 равно 0,065 моль.
Теперь найдем объем газообразного хлора:
V(Cl2) = n(Cl2) 22,4 л/моль = 0,065 моль 22,4 л/моль ≈ 1,46 л
Таким образом, при взаимодействии 3,5 г MnO2 с 20 мл 36% раствора соляной кислоты выделится около 1,46 л газообразного хлора при давлении 0,9 атм и температуре 22°C.