Сколько железа необходимо для реакции с одним литром соляной кислоты массовой долей HCl 10,52 % и плотностью раствора

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения массы и количества веществ.

Начнем с расчета количества вещества соляной кислоты, содержащегося в одном литре раствора. Для этого мы можем использовать следующую формулу:

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

где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества.

Масса соляной кислоты в одном литре раствора может быть рассчитана следующим образом:

\[m(HCl) = \rho \cdot V \cdot c(HCl)\]

где \(m(HCl)\) - масса соляной кислоты, \(\rho\) - плотность раствора, \(V\) - объем раствора, \(c(HCl)\) - массовая доля соляной кислоты.

В данной задаче у нас известны следующие значения:

\(\rho = 1,05\) г/мл (переведем в г/см³: \(1,05 \cdot 1 = 1,05\) г/см³)

\(c(HCl) = 10,52\%\) (переведем в десятичную дробь: \(10,52/100 = 0,1052\))

\(V = 1\) литр (переведем в см³: \(1 \cdot 1000 = 1000\) см³)

Теперь мы можем рассчитать массу соляной кислоты:

\[m(HCl) = 1,05 \cdot 1000 \cdot 0,1052 = 110.46\) г

Теперь рассмотрим реакцию между соляной кислотой и железом:

\[Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2\]

Из уравнения реакции видно, что для реакции соляной кислоты с железом требуется 2 моля HCl на 1 моль Fe.

Молярная масса Fe составляет примерно 55,85 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать количество вещества Fe, необходимого для реакции:

\[n(Fe) = \frac{{n(HCl)}}{{2}} = \frac{{110,46}}{{2 \cdot 36,46}} \approx 1,51\) моль

Наконец, мы можем рассчитать массу Fe, используя следующую формулу:

\[m(Fe) = n(Fe) \cdot M(Fe)\]

где \(m(Fe)\) - масса Fe, \(M(Fe)\) - молярная масса Fe.

Молярная масса Fe равна 55,85 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать массу Fe:

\[m(Fe) = 1,51 \cdot 55,85 \approx 84,29\) г

Таким образом, для реакции с одним литром соляной кислоты массовой долей HCl 10,52% и плотностью раствора ρ = 1,05 г/см³ необходимо приблизительно 84,29 г железа.