Пожалуйста решите задачу с ДАНО и РЕШЕНИЕ (БЕЗ ИНТЕРНЕТА) Какой объем (масса и количество вещества)...

ДАНО:

• Масса оксида марганца (IV), MnO2 = 17,4 г.
• Молярная масса MnO2 = 54,94 (Mn) + 2 × 16 (O) = 86,94 г/моль.

РЕШЕНИЕ:

1. Найдем количество вещества MnO2: [ n(MnO2) = \frac{m(MnO2)}{M(MnO2)} = \frac{17,4 \, \text{г}}{86,94 \, \text{г/моль}} \approx 0,200 \, \text{моль}. ]

2. Запишем уравнение реакции между MnO2 и HCl: [ MnO2 + 4 HCl \rightarrow MnCl2 + 2 H2O + Cl2. ] Из уравнения видно, что 1 моль MnO2 реагирует с 4 моль HCl и образует 1 моль Cl2.

3. Найдем количество вещества Cl2, которое выделится: [ n(Cl2) = n(MnO2) = 0,200 \, \text{моль}. ]

4. Найдем массу Cl2: [ M(Cl2) = 2 \times 35,45 \, \text{г/моль} = 70,90 \, \text{г}. ] [ m(Cl2) = n(Cl2) \times M(Cl2) = 0,200 \, \text{моль} \times 70,90 \, \text{г/моль} \approx 14,18 \, \text{г}. ]

5. Найдем объем Cl2 при нормальных условиях (н.у.): Объем 1 моль газа при н.у. = 22,4 л. [ V(Cl2) = n(Cl2) \times 22,4 \, \text{л/моль} = 0,200 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 4,48 \, \text{л}. ]

Итак, при взаимодействии 17,4 г MnO2 с избытком соляной кислоты выделится:

• Масса Cl2 ≈ 14,18 г,
• Объем Cl2 ≈ 4,48 л,
• Количество вещества Cl2 ≈ 0,200 моль.

Для решения задачи, сначала запишем уравнение реакции между оксидом марганца (IV) ( \text{MnO}_2 ) и соляной кислотой ( \text{HCl} ):

[ \text{MnO}_2 + 4 \text{HCl} \rightarrow \text{MnCl}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} + \text{Cl}_2 ]

Из уравнения видно, что 1 моль ( \text{MnO}_2 ) реагирует с 4 моль ( \text{HCl} ) и выделяет 1 моль ( \text{Cl}_2 ).

Дано:

• Масса ( \text{MnO}_2 = 17,4 \, \text{г} )
• Молярная масса ( \text{MnO}_2 ):
  • Марганец (Mn) = 54,94 г/моль
  • Кислород (O) = 16 г/моль
  • Молярная масса ( \text{MnO}_2 = 54,94 + 2 \times 16 = 86,94 \, \text{г/моль} )

Находим количество вещества ( n ):

[ n(\text{MnO}_2) = \frac{m}{M} = \frac{17,4 \, \text{г}}{86,94 \, \text{г/моль}} \approx 0,200 \, \text{моль} ]

По уравнению реакции:

1 моль ( \text{MnO}_2 ) дает 1 моль ( \text{Cl}_2 ). Следовательно, 0,200 моль ( \text{MnO}_2 ) выделит: [ n(\text{Cl}_2) = n(\text{MnO}_2) = 0,200 \, \text{моль} ]

Рассчитаем массу хлора:

Молярная масса ( \text{Cl}_2 ):

• Хлор (Cl) = 35,45 г/моль
• Молярная масса ( \text{Cl}_2 = 2 \times 35,45 = 70,90 \, \text{г/моль} )

Теперь находим массу ( \text{Cl}_2 ): [ m(\text{Cl}_2) = n(\text{Cl}_2) \times M(\text{Cl}_2) = 0,200 \, \text{моль} \times 70,90 \, \text{г/моль} \approx 14,18 \, \text{г} ]

Рассчитаем объем хлора при нормальных условиях:

При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, объем ( \text{Cl}_2 ) можно рассчитать по формуле: [ V = n \times V_m ] где ( V_m = 22,4 \, \text{л/моль} ).

[ V(\text{Cl}_2) = 0,200 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 4,48 \, \text{л} ]

Ответ:

• Объем хлора ( \text{Cl}_2 ) при нормальных условиях: ( 4,48 \, \text{л} )
• Масса хлора ( \text{Cl}_2 ): ( 14,18 \, \text{г} )
• Количество вещества хлора ( \text{Cl}_2 ): ( 0,200 \, \text{моль} )

Задача:

Найти объем, массу и количество вещества хлора, выделившегося при взаимодействии оксида марганца (IV) ( \text{MnO}_2 ) массой 17,4 г с избытком соляной кислоты ( \text{HCl} ) при нормальных условиях.

ДАНО:

• Масса ( \text{MnO}_2 = 17,4 \, \text{г} );
• Соляная кислота ( \text{HCl} ) взята в избытке;
• Нормальные условия (температура ( 0^\circ \text{C} ), давление ( 101,3 \, \text{kПа} )):
  • ( V_m = 22,4 \, \text{л/моль} ) (молярный объем газа);

Найти:

• ( V(\text{Cl}_2) ) — объем ( \text{Cl}_2 ), выделившегося газа;
• ( m(\text{Cl}_2) ) — масса газа;
• ( n(\text{Cl}_2) ) — количество вещества газа.

РЕШЕНИЕ:

1. Химическое уравнение реакции:

[ \text{MnO}_2 + 4 \text{HCl} \rightarrow \text{MnCl}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} + \text{Cl}_2 ]

Из уравнения видно, что 1 моль ( \text{MnO}_2 ) взаимодействует с 4 молями ( \text{HCl} ) с образованием 1 моля ( \text{Cl}_2 ).

1. Молярная масса ( \text{MnO}_2 ):

[ M(\text{MnO}_2) = M(\text{Mn}) + 2 \cdot M(\text{O}) = 54,94 + 2 \cdot 16 = 86,94 \, \text{г/моль}. ]

1. Количество вещества ( \text{MnO}_2 ) в реакции:

[ n(\text{MnO}_2) = \frac{m(\text{MnO}_2)}{M(\text{MnO}_2)} = \frac{17,4}{86,94} \approx 0,2 \, \text{моль}. ]

1. Количество вещества ( \text{Cl}_2 ), выделившегося в реакции:

Согласно стехиометрии уравнения, на 1 моль ( \text{MnO}_2 ) выделяется 1 моль ( \text{Cl}_2 ). Следовательно:

[ n(\text{Cl}_2) = n(\text{MnO}_2) = 0,2 \, \text{моль}. ]

1. Объем ( \text{Cl}_2 ), выделившегося при нормальных условиях:

Объем газа рассчитывается по формуле:

[ V(\text{Cl}_2) = n(\text{Cl}_2) \cdot V_m. ]

Подставим значения:

[ V(\text{Cl}_2) = 0,2 \cdot 22,4 = 4,48 \, \text{л}. ]

1. Молярная масса ( \text{Cl}_2 ):

[ M(\text{Cl}_2) = 2 \cdot M(\text{Cl}) = 2 \cdot 35,45 = 70,9 \, \text{г/моль}. ]

1. Масса ( \text{Cl}_2 ), выделившегося в реакции:

[ m(\text{Cl}_2) = n(\text{Cl}_2) \cdot M(\text{Cl}_2). ]

Подставим значения:

[ m(\text{Cl}_2) = 0,2 \cdot 70,9 = 14,18 \, \text{г}. ]

ОТВЕТ:

• Объем хлора: ( V(\text{Cl}_2) = 4,48 \, \text{л} );
• Масса хлора: ( m(\text{Cl}_2) = 14,18 \, \text{г} );
• Количество вещества хлора: ( n(\text{Cl}_2) = 0,2 \, \text{моль} ).