Краткое пояснение:
Железо реагирует с соляной кислотой с выделением водорода. Необходимо учесть чистоту железа, так как примеси не вступают в реакцию. Затем используется стехиометрия реакции для расчета объема водорода.
Пошаговое решение:
- Определение массы чистого железа:
Техническое железо содержит 10% примесей, значит, чистого железа 90%.
Масса Fe = 5 г * 0.90 = 4.5 г. - Написание уравнения реакции:
Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑ - Расчет молярной массы железа (Fe):
M(Fe) = 56 г/моль. - Расчет количества вещества железа:
n(Fe) = масса / молярная масса = 4.5 г / 56 г/моль ≈ 0.0804 моль. - Определение количества вещества водорода:
Согласно уравнению реакции, из 1 моль Fe выделяется 1 моль H₂. Следовательно, n(H₂) = n(Fe) ≈ 0.0804 моль. - Расчет объема водорода (н.у.):
При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22.4 л.
V(H₂) = n(H₂) * 22.4 л/моль = 0.0804 моль * 22.4 л/моль ≈ 1.801 л.
Ответ: Примерно 1.80 л