При взаимодействии 20 г железа с соляной кислотой получили 30 г водорода (н. у.). Вычислите массовую долю выхода газа в %.

1. Найдем количество вещества железа по формуле:

n = m : M.

М (Fe) = 56 г/моль.

n = 20 г: 56 г/моль = 0.36 моль.

2. Составим уравнение реакции, найдем количественные соотношения веществ.

2Fe + 6HCl = FeCl₃ + 3H_2.

По уравнению реакции на 2 моль железа приходится 3 моль водорода. Вещества находятся в количественных соотношениях 2 : 3.

Количество вещества водорода будет в 1,5 раза больше, чем железа.

2 моль Fe - 3 моль Н₂

0,36 моль Fe - х моль Н₂

х моль Н₂ = (0,36 х 3) : 2 = 0,54 моль.

3. Найдем массу водорода.

m = n * M.

M (Н₂) = 2 г/моль.

m = 2 г/моль * 0,54 моль = 1,08 г.

1,08 г должны получить по расчетам (теоретически).

4. По условию задачи выход водорода составил 30 г.

Найдем практический выход водорода от теоретический возможного.

30 г - 100%,

1,08 - х %,

Х = (1,08 * 100%) : 30 г = 3,6 %.

Ответ: 3,6 %.