Химия

Составляем уравнение реакции взаимодействия оксида марганца и соляной кислоты:

$MnO_{2} + 4HCl \rightarrow MnCl_{2} + 2H_{2}O + Cl_{2} \uparrow$.

Рассчитываем количество оксида марганца:

$\nu (MnO_{2}) = \frac{m(MnO_{2})}{M(MnO_{2})}$;
$\nu (MnO_{2}) = \frac{8,7}{87} = 0,1 моль$.

Определяем количество выделившегося газа ($Cl_{2}$) при количественном (100%-ном) выходе. Согласно уравнению реакции:

$\nu_{теор}(Cl_{2}) = \nu (MnO_{2}); \nu_{теор}(Cl_{2}) = 0,1 моль$.

Рассчитываем практически полученное количество газа ($Cl_{2}$):

$\nu_{практ}(Cl_{2} ) = \frac{ \nu_{теор}(Cl_{2} ) \cdot \eta(Cl_{2} )}{100 \text{ % } }$;
$\nu_{практ}(Cl_{2} ) = \frac{0,1 \cdot 90}{100} = 0,09 моль$.

Находим количество водорода:

$\nu (H_{2}) = \frac{V(H_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (H_{2}) = \frac{2,24}{22,4} = 0,1 моль$.

Вычисляем массы водорода и хлора:

$m(H_{2}) = \nu (H_{2}) \cdot M(H_{2}); m(H_{2})= 0,1 \cdot 2 = 0,2 г$;
$m(Cl_{2}) = \nu (Cl_{2}) \cdot M(Cl_{2}); m(Cl_{2}) = 0,09 \cdot 71 = 6,39 г$.

Масса газовой смеси равна сумме масс водорода и хлора:

$m(г)= m(H_{2}) + m(Cl_{2}); m(г)= 0,2 + 6,39 = 6,59 г$.

Количество газовой смеси равно сумме количеств водорода и хлора:

$\nu (г) = \nu (H_{2}) + \nu (Cl_{2}); \nu (г)= 0,1 + 0,09 = 0,19 моль$.

Определяем молярную массу газовой смеси:

$M(г)= \frac{m(г)}{ \nu (г)}; M(г)= \frac{6,59}{0,19} = 34,7 г/моль$.

Находим относительную плотность газовой смеси по кислороду:

$D = \frac{M(г)}{M(O_{2})}; D = \frac{34,7}{32} = 1,08$.