1. С какими из веществ будет реагировать железо: кремний, бромоводородная кислота, горячая азотная конц. кислота, горячая конц. серная кислота, оксид алюминия, оксид меди (2), гидроксид кальция, нитрат никеля (2), нитрат кальция, сера, золото, бром, вода, насыщенная кислородом. Составьте уравнения возможных реакций. 2. упр. 5, стр. 177 3. При растворении железа в 120 г 10%-ной хлороводородной кислоты получили газ, объемная доля выхода которого составила 80% от теоретически возможного. Найдите объем практический газа.

1. Вещества, реагирующие с железом

Железо будет реагировать со следующими веществами:

• Бромоводородная кислота (HBr)
• Горячая концентрированная азотная кислота (HNO3)
• Горячая концентрированная серная кислота (H2SO4)
• Оксид меди (II) (CuO)
• Бром (Br2)
• Вода, насыщенная кислородом (O2 + H2O)

Уравнения возможных реакций:

• Железо с бромоводородной кислотой: \[ Fe + 2HBr \rightarrow FeBr_2 + H_2 \]
• Железо с горячей концентрированной азотной кислотой: \[ Fe + 6HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3NO_2 + 3H_2O \]
• Железо с горячей концентрированной серной кислотой: \[ 2Fe + 6H_2SO_4 \rightarrow Fe_2(SO_4)_3 + 3SO_2 + 6H_2O \]
• Железо с оксидом меди (II): \[ Fe + CuO \rightarrow FeO + Cu \]
• Железо с бромом: \[ 2Fe + 3Br_2 \rightarrow 2FeBr_3 \]
• Железо с водой, насыщенной кислородом: \[ 4Fe + 3O_2 + 6H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3 \]

3. Расчет объема газа

Дано:

• Масса железа: 120 г
• Концентрация HCl: 10%
• Выход газа: 80%

Решение:

1. Реакция железа с хлороводородной кислотой: \[ Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \]
2. Рассчитаем массу HCl в растворе: \[ m(HCl) = 120 \cdot 0.1 = 12 \ г \]
3. Рассчитаем количество вещества HCl: \[ n(HCl) = \frac{12}{36.5} \approx 0.328 \ моль \]
4. По уравнению реакции, количество вещества H2 в 2 раза меньше, чем HCl: \[ n(H_2) = \frac{n(HCl)}{2} = \frac{0.328}{2} = 0.164 \ моль \]
5. Рассчитаем теоретический объем H2: \[ V_{теор}(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0.164 \cdot 22.4 = 3.6736 \ л \]
6. Рассчитаем практический объем H2 с учетом выхода 80%: \[ V_{практ}(H_2) = V_{теор}(H_2) \cdot 0.8 = 3.6736 \cdot 0.8 = 2.93888 \approx 2.94 \ л \]