Краткое пояснение: Для решения задачи необходимо рассчитать теоретическое количество водорода, которое может выделиться при реакции железа с соляной кислотой, а затем учесть 75% выход продукта.
Решение:
- 1. Запишем уравнение реакции:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ - 2. Рассчитаем молярную массу железа (Fe):
M(Fe) = 55.845 г/моль - 3. Найдем количество вещества железа (n(Fe)):
\( n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{112 \text{ г}}{55.845 \text{ г/моль}} \approx 2 \text{ моль} \) - 4. Определим теоретическое количество вещества водорода (n(H2)) по уравнению реакции:
Из уравнения видно, что 1 моль Fe дает 1 моль H2. Следовательно, \( n(H_{2, \text{теор}}) = n(Fe) = 2 \text{ моль} \). - 5. Рассчитаем теоретический объем водорода (V(H2, теор)) при нормальных условиях (н.у.):
Молярный объем газа при н.у. равен 22.4 л/моль.
\( V(H_{2, \text{теор}}) = n(H_{2, \text{теор}}) × V_m = 2 \text{ моль} × 22.4 \text{ л/моль} = 44.8 \text{ л} \) - 6. Рассчитаем фактический объем водорода (V(H2, факт)), учитывая выход продукта 75%:
\( V(H_{2, \text{факт}}) = V(H_{2, \text{теор}}) × 0.75 = 44.8 \text{ л} × 0.75 = 33.6 \text{ л} \)
Ответ: 33.6 л