Номер 14, страница 41 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

14. Определите массу магния, необходимого для получения 4,48 л водорода (н. у.) при взаимодействии металла с избытком соляной кислоты.

Дано:

$V(\text{H}_2) = 4,48$ л (н. у.)
Соляная кислота (HCl) - в избытке

Найти:

$m(\text{Mg})$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия магния с соляной кислотой. Магний, как активный металл, стоящий в ряду активности до водорода, вытесняет его из кислоты:

$\text{Mg} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{MgCl}_2 + \text{H}_2\uparrow$

2. Рассчитаем количество вещества (число моль) водорода, который выделился в ходе реакции. По условию, объем дан для нормальных условий (н. у.), при которых молярный объем любого газа $V_m$ составляет 22,4 л/моль.

$n(\text{H}_2) = \frac{V(\text{H}_2)}{V_m} = \frac{4,48 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим количество вещества магния, которое прореагировало. Из уравнения видно, что на 1 моль прореагировавшего магния выделяется 1 моль водорода. Следовательно, их количества соотносятся как 1:1.

$\frac{n(\text{Mg})}{1} = \frac{n(\text{H}_2)}{1}$

Отсюда следует, что количество вещества магния равно количеству вещества водорода:

$n(\text{Mg}) = n(\text{H}_2) = 0,2 \text{ моль}$

4. Теперь, зная количество вещества магния, можно рассчитать его массу. Для этого нам понадобится молярная масса магния ($M(\text{Mg})$), которую мы найдем в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. $M(\text{Mg}) \approx 24$ г/моль.

$m(\text{Mg}) = n(\text{Mg}) \times M(\text{Mg})$

$m(\text{Mg}) = 0,2 \text{ моль} \times 24 \text{ г/моль} = 4,8 \text{ г}$

Ответ: для получения 4,48 л водорода необходима масса магния 4,8 г.