Какова будет масса выделяющегося хлора при реакции 174 грамма оксида марганца(IV) с концентрированной соляной кислотой

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон сохранения массы и информацию об относительных молярных массах химических элементов.

Шаг 1: Запишем сбалансированное химическое уравнение для реакции.

\[MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + 2H_2O + Cl_2\]

Это уравнение показывает, что для каждой молекулы оксида марганца(IV) исчезает одна молекула хлора.

Шаг 2: Посчитаем количество затраченных веществ.

Молярная масса оксида марганца(IV) равняется 86.94 г/моль, так как Mr(MnO2) = (1*54.94)+(2*16.00) = 86.94 г/моль.
Зная массу оксида марганца(IV) (174 г), мы можем рассчитать количество молей, используя следующую формулу:

\[n = \frac{m}{M}\]

где n - количество молей, m - масса вещества в граммах и M - молярная масса вещества.

Подставив значения, получим:

\[n = \frac{174\ г}{86.94\ г/моль} \approx 2\ моль\]

Шаг 3: Рассчитаем количество хлора, которое могло бы образоваться в идеальных условиях.

Из уравнения реакции видно, что каждая молекула оксида марганца(IV) образует одну молекулу хлора, поэтому количество молей хлора будет равно количеству молей оксида марганца(IV), то есть 2 моля.

Шаг 4: Определим максимально возможную массу образующегося хлора.

Молярная масса хлора равна 35.45 г/моль. Рассчитаем максимально возможную массу хлора, используя формулу:

\[m = n \times M\]

где m - масса вещества в граммах, n - количество молей и M - молярная масса вещества.

Подставив значения, получим:

\[m = 2\ моль \times 35.45\ г/моль \approx 70.9\ г\]

Шаг 5: Рассчитаем выход хлора.

По условию задачи, выход хлора составляет 90% от максимально возможной массы. Рассчитаем это значение:

\[выход = 0.9 \times 70.9\ г \approx 63.8\ г\]

Таким образом, масса выделяющегося хлора при данной реакции составит около 63.8 г, если выход хлора составляет 90% от максимально возможного.