4) Какая масса соляной кислоты с массовой долей растворённого вещества равной 7,3% вступила в реакцию с магнием, если при этом выделилось 44,8 л. водорода?

Дано:

• \[ V(\mathrm{H}_2) = 44,8 \text{ л} \]
• \[ w(\mathrm{HCl}) = 7,3 \% = 0,073 \]
• \[ M(\mathrm{H}_2) = 2 \text{ г/моль} \]
• \[ M(\mathrm{HCl}) = 36,5 \text{ г/моль} \]
• \[ V_m = 22,4 \text{ л/моль} \]

Найти:

• \[ m(\mathrm{HCl}) \text{ (раствора)} \]

Решение:

1. Запишем уравнение реакции:
2. \[ \mathrm{Mg} + 2\mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{MgCl}_2 + \mathrm{H}_2 \uparrow \]
3. Найдем количество вещества водорода:
4. \[ n(\mathrm{H}_2) = \frac{V(\mathrm{H}_2)}{V_m} = \frac{44,8 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 2 \text{ моль} \]
5. По уравнению реакции, количество вещества HCl в 2 раза больше, чем H₂:
6. \[ n(\mathrm{HCl}) = 2 \times n(\mathrm{H}_2) = 2 \times 2 \text{ моль} = 4 \text{ моль} \]
7. Найдем массу чистого HCl:
8. \[ m(\mathrm{HCl})_{\text{чист.}} = n(\mathrm{HCl}) \times M(\mathrm{HCl}) = 4 \text{ моль} \times 36,5 \text{ г/моль} = 146 \text{ г} \]
9. Найдем массу раствора HCl, зная массовую долю:
10. \[ m(\mathrm{HCl})_{\text{раствора}} = \frac{m(\mathrm{HCl})_{\text{чист.}}}{w(\mathrm{HCl})} = \frac{146 \text{ г}}{0,073} = 2000 \text{ г} \]

Ответ:

Масса соляной кислоты (раствора) составила 2000 г.