Сначала определим количество вещества каждой из кислот в растворе. Молярная масса HCl (соляной кислоты) составляет примерно 36.46 г/моль, а молярная масса HF (плавиковой кислоты) составляет примерно 20.01 г/моль.
Вычислим количество молей соляной кислоты (HCl) в растворе:
Количество молей HCl = Масса HCl / Молярная масса HCl
Количество молей HCl = 471.5 г / 36.46 г/моль ≈ 12.95 моль HCl
Теперь вычислим количество молей плавиковой кислоты (HF) в растворе. Поскольку согласно условию задачи в растворе содержатся по одному молю каждой кислоты, то количество молей HF также составит 12.95 моль.
Теперь у нас есть 12.95 моль HCl и 12.95 моль HF в растворе.
Добавление 30 г металлического кальция (Ca) приведет к реакции обоих кислот с кальцием. Реакция будет следующей:
Ca + 2HCl → CaCl2 + H2
Ca + 2HF → CaF2 + H2
Обратите внимание, что в обоих реакциях образуется водород (H2).
Теперь мы знаем, что все 12.95 моль HCl и 12.95 моль HF реагируют с кальцием и образуют H2. Молярная масса водорода (H2) составляет примерно 2 г/моль.
Вычислим массу водорода, образовавшегося в результате реакции:
Масса H2 = Количество молей H2 * Молярная масса H2
Масса H2 = (12.95 моль + 12.95 моль) * 2 г/моль ≈ 51.8 г
Теперь мы знаем, что после завершения реакции 51.8 г водорода образовалось, а суммарная масса кислот (HCl и HF) в растворе сократилась на эту массу. Изначально в растворе было 471.5 г кислот.
Теперь найдем массу кислот, оставшейся после реакции:
Масса кислот после реакции = Исходная масса кислот - Масса образовавшегося водорода
Масса кислот после реакции = 471.5 г - 51.8 г ≈ 419.7 г
Наконец, вычислим массовую долю (%) кислоты в растворе после завершения реакции:
Массовая доля кислоты (%) = (Масса кислот после реакции / Исходная масса раствора) * 100%
Массовая доля кислоты (%) = (419.7 г / 471.5 г) * 100% ≈ 89.08%
Таким образом, массовая доля кислоты в растворе, оставшейся после завершения реакции, составляет около 89.08%.