Номер 1, страница 8, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Оксид хрома (VI) массой 2 г растворили в воде массой 500 г. Рассчитайте массовую долю хромовой кислоты $H_2CrO_4$ в полученном растворе.

Ответ: 0,47%.

1. Дано:

$m(CrO_3) = 2$ г

$m(H_2O) = 500$ г

Найти:

$\omega(H_2CrO_4)$ — ?

Решение:

Оксид хрома(VI) $CrO_3$ является кислотным оксидом и при растворении в воде полностью реагирует с ней, образуя хромовую кислоту $H_2CrO_4$. Запишем уравнение реакции:

$CrO_3 + H_2o \rightarrow H_2CrO_4$

Для расчетов нам понадобятся молярные массы веществ. Используя периодическую таблицу, находим относительные атомные массы: $Ar(Cr) = 52$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$.

Молярная масса оксида хрома(VI):

$M(CrO_3) = 1 \cdot Ar(Cr) + 3 \cdot Ar(O) = 52 + 3 \cdot 16 = 100$ г/моль.

Молярная масса хромовой кислоты:

$M(H_2CrO_4) = 2 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(Cr) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 1 + 52 + 4 \cdot 16 = 118$ г/моль.

Найдем количество вещества (в молях) оксида хрома(VI), которое было растворено:

$n(CrO_3) = \frac{m(CrO_3)}{M(CrO_3)} = \frac{2 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 0.02$ моль.

Согласно уравнению реакции, из 1 моль $CrO_3$ образуется 1 моль $H_2CrO_4$. Таким образом, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(H_2CrO_4) = n(CrO_3) = 0.02$ моль.

Теперь можем рассчитать массу хромовой кислоты, образовавшейся в реакции:

$m(H_2CrO_4) = n(H_2CrO_4) \cdot M(H_2CrO_4) = 0.02 \text{ моль} \cdot 118 \text{ г/моль} = 2.36$ г.

Масса конечного раствора равна сумме масс исходных компонентов (оксида хрома и воды) в соответствии с законом сохранения массы:

$m(\text{раствора}) = m(CrO_3) + m(H_2O) = 2 \text{ г} + 500 \text{ г} = 502$ г.

Массовая доля вещества в растворе ($\omega$) рассчитывается как отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора, выраженное в процентах:

$\omega(H_2CrO_4) = \frac{m(H_2CrO_4)}{m(\text{раствора})} \cdot 100\% = \frac{2.36 \text{ г}}{502 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 0.4701... \%$

Округляя результат до сотых долей, получаем 0,47 %.

Ответ: массовая доля хромовой кислоты $H_2CrO_4$ в полученном растворе составляет 0,47 %.