2.Какая масса 10%-ного раствора соляной кислоты потребуется, чтобы растворить 60г карбоната кальция?...

1. Для решения этой задачи нужно сначала найти мольную массу карбоната кальция (CaCO3), которая равна 100,09 г/моль. Затем нужно вычислить количество вещества карбоната кальция, содержащегося в 60 г, используя формулу n = m/M, где n - количество вещества, m - масса вещества, M - мольная масса вещества. Получаем n = 0,599 моль.

Далее, используя уравнение реакции, можем определить, что на 1 моль карбоната кальция требуется 2 моль соляной кислоты (HCl). Таким образом, на 0,599 моль CaCO3 потребуется 1,198 моль HCl.

Масса 10%-ного раствора соляной кислоты можно найти, учитывая, что 10% раствор содержит 10 г HCl в 100 г раствора. Таким образом, масса HCl в 1 моль раствора составляет 36,46 г.

Итак, масса 10%-ного раствора соляной кислоты, необходимая для растворения 60 г карбоната кальция, равна 1,198 * 36,46 = 43,65 г.

1. Для решения этой задачи нужно сначала найти мольную массу железа (Fe), которая равна 55,85 г/моль. Затем найдем количество чистого железа в 3 г, учитывая примеси (16%) - это будет 2,52 г.

Далее, используя уравнение реакции, можем определить, что на 1 моль железа требуется 1 моль серной кислоты (H2SO4), и образуется сульфат железа (Fe2(SO4)3) и вода (H2O). Таким образом, на 2,52 г железа потребуется 0,045 моль H2SO4.

Масса сульфата железа (Fe2(SO4)3) равна 399,88 г/моль. Таким образом, масса образовавшегося сульфата железа равна 0,045 * 399,88 = 17,99 г.

Объем выделившегося газа можно вычислить, зная, что на 1 моль железа образуется 3 моль газа (H2). Таким образом, на 0,045 моль железа образуется 0,135 моль газа.

Объем выделившегося газа можно найти, используя уравнение состояния идеального газа V = nRT/P, где V - объем газа, n - количество вещества газа, R - газовая постоянная, T - температура, P - давление. Учитывая стандартные условия (T = 0°C = 273,15 K, P = 1 атм = 101,325 кПа), получаем V = 0,135 0,0821 273,15 / 101,325 ≈ 0,31 л.

Итак, масса образовавшегося сульфата железа составляет 17,99 г, а объем выделившегося газа равен примерно 0,31 л.

Давайте решим первую задачу.

Задача 1:

Какая масса 10%-ного раствора соляной кислоты потребуется, чтобы растворить 60 г карбоната кальция? (соляная кислота + карбонат кальция = хлорид кальция + вода + углекислый газ)

1. Запишем уравнение реакции: [ \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 ]

2. Найдём количество вещества карбоната кальция: [ \text{n}(\text{CaCO}_3) = \frac{\text{m}(\text{CaCO}_3)}{\text{M}(\text{CaCO}_3)} ] Где:

   • (\text{m}(\text{CaCO}_3) = 60 \text{ г})
   • Молярная масса карбоната кальция ((\text{M}(\text{CaCO}_3))) = 40 (Ca) + 12 (C) + 3 \times 16 (O) = 100 \text{ г/моль}

[ \text{n}(\text{CaCO}_3) = \frac{60}{100} = 0.6 \text{ моль} ]

1. По уравнению реакции видим, что на 1 моль (\text{CaCO}_3) требуется 2 моль (\text{HCl}): [ \text{n}(\text{HCl}) = 2 \times \text{n}(\text{CaCO}_3) = 2 \times 0.6 = 1.2 \text{ моль} ]

2. Найдём массу (\text{HCl}): [ \text{m}(\text{HCl}) = \text{n}(\text{HCl}) \times \text{M}(\text{HCl}) ] Где:

   • Молярная масса (\text{HCl}) = 1 (H) + 35.5 (Cl) = 36.5 \text{ г/моль}

[ \text{m}(\text{HCl}) = 1.2 \times 36.5 = 43.8 \text{ г} ]

1. Теперь найдём массу 10%-ного раствора (\text{HCl}): В 10%-ном растворе 10 г (\text{HCl}) содержится в 100 г раствора.

[ \frac{\text{m}(\text{HCl})}{\text{масса раствора}} \times 100\% = 10\% ]

Обозначим массу раствора за (m_{\text{р-ра}}):

[ \frac{43.8}{m{\text{р-ра}}} \times 100 = 10 ] [ m{\text{р-ра}} = \frac{43.8 \times 100}{10} = 438 \text{ г} ]

Итак, потребуется 438 г 10%-ного раствора соляной кислоты.

Задача 2:

На 3 г железа, содержащего 16% примесей, подействовали серной кислотой. Вычислите массу образовавшегося сульфата железа и объем выделившегося газа. (железо + серная кислота = ? + ?)

1. Определим массу чистого железа: [ \text{масса примесей} = 0.16 \times 3 = 0.48 \text{ г} ] [ \text{масса чистого железа} = 3 - 0.48 = 2.52 \text{ г} ]

2. Запишем уравнение реакции: [ \text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2 ]

3. Найдём количество вещества железа: [ \text{n}(\text{Fe}) = \frac{\text{m}(\text{Fe})}{\text{M}(\text{Fe})} ] Где:

   • (\text{m}(\text{Fe}) = 2.52 \text{ г})
   • Молярная масса железа ((\text{M}(\text{Fe}))) = 56 \text{ г/моль}

[ \text{n}(\text{Fe}) = \frac{2.52}{56} \approx 0.045 \text{ моль} ]

1. По уравнению реакции видим, что на 1 моль (\text{Fe}) образуется 1 моль (\text{FeSO}_4) и 1 моль (\text{H}_2): [ \text{n}(\text{FeSO}_4) = \text{n}(\text{Fe}) = 0.045 \text{ моль} ] [ \text{n}(\text{H}_2) = \text{n}(\text{Fe}) = 0.045 \text{ моль} ]

2. Найдём массу (\text{FeSO}_4): [ \text{m}(\text{FeSO}_4) = \text{n}(\text{FeSO}_4) \times \text{M}(\text{FeSO}_4) ] Где:

   • Молярная масса (\text{FeSO}_4) = 56 (Fe) + 32 (S) + 4 \times 16 (O) = 152 \text{ г/моль}

[ \text{m}(\text{FeSO}_4) = 0.045 \times 152 \approx 6.84 \text{ г} ]

1. Найдём объем выделившегося газа (\text{H}_2): При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 л.

[ V(\text{H}_2) = \text{n}(\text{H}_2) \times 22.4 \text{ л/моль} ] [ V(\text{H}_2) = 0.045 \times 22.4 \approx 1.008 \text{ л} ]

Итак, масса образовавшегося сульфата железа составляет 6.84 г, а объем выделившегося водорода — 1.008 л.