Какова массовая доля хлороводорода в соляной кислоте при взаимодействии ее с избытком алюминия и выделении объемом 3.36

Для того чтобы решить эту задачу, мы должны использовать концепцию эмпирической формулы и общий закон отношения масс при химических реакциях. Давайте воспользуемся пошаговым решением:

Шаг 1: Найдем мольный объем водорода, который составляет 3.36 л. Для этого мы знаем, что мольный объем водорода равен 22.4 л при стандартных условиях. Поделив объем водорода на стандартный мольный объем, получим количество молей водорода:

\[n(H_2) = \frac{3.36 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 0.15 \, \text{моль}\]

Шаг 2: Так как избыток алюминия означает, что алюминий будет полностью растворяться в соляной кислоте, мы можем принять, что в данной реакции алюминий является ограничивающим реагентом. Это значит, что количество молей алюминия будет равно количеству молей выделившегося водорода. Так как в реакции образуется одна молекула водорода \(H_2\) на две молекулы \(HCl\), количество молей соляной кислоты будет равно вдвое больше количества молей выделившегося водорода:

\[n(HCl) = 2 \times n(H_2) = 2 \times 0.15 \, \text{моль} = 0.3 \, \text{моль}\]

Шаг 3: Теперь мы можем вычислить массу соляной кислоты, используя молярную массу \(HCl\), которая равна 36.5 г/моль. Умножим количество молей соляной кислоты на ее молярную массу:

\[m(HCl) = n(HCl) \times M(HCl) = 0.3 \, \text{моль} \times 36.5 \, \text{г/моль} = 10.95 \, \text{г}\]

Шаг 4: Теперь мы можем рассчитать массовую долю хлороводорода в соляной кислоте. Массовая доля хлороводорода определяется как отношение массы хлороводорода к общей массе соляной кислоты, умноженное на 100%:

\[ \text{Массовая доля хлороводорода} = \frac{m(HCl)}{m(\text{соляная кислота})} \times 100\%\]

Подставим числовые значения:

\[ \text{Массовая доля хлороводорода} = \frac{10.95 \text{ г}}{10.95 \text{ г}} \times 100\% = 100\% \]

Итак, массовая доля хлороводорода в соляной кислоте при взаимодействии с избытком алюминия и выделении объемом 3.36 л водорода, масса которого составляет 219 г, составляет 100%.