5-94. Вычислите объем водорода (н. у.), который образуется при растворении 14 г железа в соляной кислоте. Рассчитайте массу образовавшейся соли.

Решение:

1. Напишем уравнение реакции:

   Железо реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида железа(II) и выделением водорода.

   \[ Fe + 2HCl → FeCl_2 + H_2 ↑ \]

2. Найдем молярную массу железа (Fe):

   Из таблицы Менделеева, M(Fe) = 56 г/моль.

3. Рассчитаем количество вещества железа (n(Fe)):

   \[ n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{14 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль} \]

4. Определим количество вещества водорода (n(H₂)):

   Согласно уравнению реакции, из 1 моль Fe образуется 1 моль H₂. Значит, количество вещества водорода равно количеству вещества железа.

   \[ n(H_2) = n(Fe) = 0.25 \text{ моль} \]

5. Рассчитаем объем водорода (V(H₂)) при н. у.:

   При нормальных условиях (н. у.) 1 моль газа занимает объем 22,4 л.

   \[ V(H_2) = n(H_2) × 22.4 \text{ л/моль} = 0.25 \text{ моль} × 22.4 \text{ л/моль} = 5.6 \text{ л} \]

6. Найдем молярную массу хлорида железа(II) (FeCl₂):

   M(FeCl₂) = M(Fe) + 2 × M(Cl) = 56 г/моль + 2 × 35.5 г/моль = 56 + 71 = 127 г/моль.

7. Определим количество вещества хлорида железа(II) (n(FeCl₂)):

   Согласно уравнению реакции, из 1 моль Fe образуется 1 моль FeCl₂. Значит, количество вещества хлорида железа(II) равно количеству вещества железа.

   \[ n(FeCl_2) = n(Fe) = 0.25 \text{ моль} \]

8. Рассчитаем массу хлорида железа(II) (m(FeCl₂)):

   \[ m(FeCl_2) = n(FeCl_2) × M(FeCl_2) = 0.25 \text{ моль} × 127 \text{ г/моль} = 31.75 \text{ г} \]

Ответ:

• Объем водорода составит 5.6 л.
• Масса образовавшейся соли (хлорида железа(II)) составит 31.75 г.