Правильный ответ
(1) 2Mn(NO3)2 + 2H2O = 2Mn + 4HNO3 + O2 (электролиз)
(2) 2H2O = 2H2 + O2 (электролиз)
(3) 2H2 + O2 = 2H2O
(4) Mn + 2HCl = MnCl2 + H2
n(HCl) = 2n(Mn) = 2 • 0,7 = 1,4 моль
mв-ва(HCl) = n • M = 1,4 • 36,5 = 51,1г
mр-ра(HCl) = mв-ва(HCl) : ω = 51,1 : 0,1 = 511 г
Полное решение
- Запишем уравнения реакций
(1) 2Mn(NO3)2 + 2H2O = 2Mn + 4HNO3 + O2 (электролиз)
(2) 2H2O = 2H2 + O2 (электролиз)
(3) 2H2 + O2 = 2H2O
(4) Mn + 2HCl = MnCl2 + H2
- Вычислим массу воды в исходном растворе
mисх.(Mn(NO3)2) = ω · mисх.р-ра = 0,18 • 895 = 161,1 г
mисх(H2O) = mисх.р-ра – mисх.(Mn(NO3)2) = 895 – 161,1 = 733,9 г
- Вычислим количество вещества марганца
Пусть n(Mn(NO3)2) = n1(H2O) = n(Mn) = x моль (по реакции 1)
n1(O2) = 0,5x моль (по реакции 1)
n(H2) = n2(H2O) = y моль (по реакции 2)
n2(O2) = 0,5y моль (по реакции 2)
m(H2O) = 18x + 18y (по реакции 1 и 2)
m(Mn) = n • M = 55x г
mобщ.(O2) = n • M = (0,5x + 0,5y) • 32 = 16x + 16y г
m(H2) = n • M = 2y г
mкон.(H2O) = mисх.(H2O) – m(H2O)
mкон.(H2O) = 733,9 – (18x + 18y)
mкон. р-ра = mисх.р-ра – m(Mn) – mобщ.(O2) – m(H2)
mкон. р-ра = 895 – 55x – (16x +16y) – 2y
n(общ. газов) исх. = nобщ.(O2) + n(H2) = 1,5y + 0,5x
n(общ. газов) кон. = n1(O2) = 0,5x
n(O2) : n(H2) = 1 : 2 (по уравнению 3)
n(общ. газов) исх. : n(общ. газов) кон. = 7
(1,5y + 0,5x) : 0,5x = 7
1,5y + 0,5x = 3,5x
ωкон.(H2O) = 0,8488
Составим систему уравнений:
733,9 – 18x – 18y = 0,8488 • (895 – 55x – (16x +16y) – 2y)
1,5y + 0,5x = 3,5x
x = 0,7 моль ; y = 1,4 моль
- Вычислим массу соляной кислоты
n(HCl) = 2n(Mn) = 2 • 0,7 = 1,4 моль
mв-ва(HCl) = n • M = 1,4 • 36,5 = 51,1г
mр-ра(HCl) = mв-ва(HCl) : ω = 51,1 : 0,1 = 511 г
