Какой объем раствора с соляной кислотой массовой долей 36 % (пл. 1,2 г/мл) требуется для реакции с 0,1 молью

Решение:

Мы должны вычислить объем раствора соляной кислоты, который необходим для реакции с 0,1 молью перманганата калия, а также объем хлора (нормальных условиях), который будет образовываться в процессе этой реакции.

Для начала, вычислим массу перманганата калия, используя его молярную массу. Молярная масса KMnO₄ равна примерно 158,034 г/моль.

Масса KMnO₄ = (количество молей) × (молярная масса)
Масса KMnO₄ = 0,1 моль × 158,034 г/моль
Масса KMnO₄ = 15,8034 г

Далее, мы можем использовать реакционное уравнение, чтобы найти соотношение между KMnO₄ и HCl:

2 KMnO₄ + 16 HCl → 2 KCl + 2 MnCl₂ + 8 H₂O + 5 Cl₂

Из уравнения видно, что для каждых 2 молей KMnO₄ необходимо 16 молей HCl, и образуется 5 молей Cl₂.

Теперь мы можем рассчитать количество соляной кислоты, используя молярную массу HCl, которая равна примерно 36,461 г/моль.

Масса HCl = (количество молей HCl) × (молярная масса HCl)
Масса HCl = (15,8034 г KMnO₄) × (16 моль HCl / 2 моль KMnO₄) × (36,461 г/моль HCl)
Масса HCl = 457,1815 г

Теперь нам нужно найти объем раствора соляной кислоты с массовой долей 36 %. Для этого мы можем использовать плотность соляной кислоты, которая равна 1,2 г/мл.

Объем HCl = (масса HCl) / (плотность HCl)
Объем HCl = 457,1815 г / 1,2 г/мл
Объем HCl = 380,9846 мл

И наконец, мы можем рассчитать объем хлора, который будет выделен в процессе этой реакции. Так как соотношение между HCl и Cl₂ в уравнении 1:5, мы можем просто умножить объем HCl на 5.

Объем Cl₂ = (объем HCl) × (5 моль Cl₂ / 16 моль HCl)
Объем Cl₂ = 380,9846 мл × (5 моль / 16 моль)
Объем Cl₂ = 118,429 мл

Итак, объем раствора с соляной кислотой, необходимый для реакции, составляет приблизительно 380,98 мл, а объем хлора, образующегося в процессе, составляет приблизительно 118,43 мл.

Дополнительный материал:
Вычислите объем раствора с соляной кислотой массовой долей 36 % (пл. 1,2 г/мл), требуемый для реакции с 0,1 молью перманганата калия. Определите также объем хлора (н.у.), который будет выделен в процессе этой реакции.

Совет:
При решении подобных задач, внимательно изучайте реакционное уравнение, чтобы понять, какие соотношения нужно использовать для расчетов. Не забывайте учитывать молярные массы веществ и плотности растворов при необходимости. Кроме того, следите за единицами измерения и корректно переводите их, чтобы получить правильные ответы.

Практика:
Какой объем раствора с соляной кислотой массовой долей 20 % (пл. 1,1 г/мл) потребуется для полного превращения 25 г гидроксида натрия по реакции между соляной кислотой и гидроксидом натрия? Определите также массу соли, образующейся в результате этой реакции.