Номер 11, страница 29 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 5. Хлороводород. Соляная кислота. Глава 1. Неметаллы - номер 11, страница 29.

Условие.

11. Сухую колбу заполнили хлороводородом, а затем залили водой. Рассчитайте массовую долю HCl в полученном растворе.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Условия нормальные (н.у.): температура $T = 0^\circ\text{C}$, давление $P = 1 \text{ атм}$.

Растворимость HCl в воде при $0^\circ\text{C}$: 82,3 г на 100 г $\text{H}_2\text{O}$.

Найти:

$\omega(\text{HCl})$ — массовую долю HCl в полученном растворе.

Решение:

Данная задача подразумевает нахождение массовой доли хлороводорода в насыщенном водном растворе, который образуется при указанных условиях. Для этого необходимо использовать справочные данные о растворимости HCl в воде. Будем считать, что процесс протекает при нормальных условиях ($0^\circ\text{C}$, 1 атм).

Массовая доля растворенного вещества ($\omega$) вычисляется по формуле: $$ \omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} $$

Масса раствора представляет собой сумму масс растворителя (воды) и растворенного вещества (хлороводорода): $$ m(\text{раствора}) = m(\text{H}_2\text{O}) + m(\text{HCl}) $$

Согласно справочным данным, при $0^\circ\text{C}$ в 100 граммах воды ($\text{H}_2\text{O}$) растворяется максимальное количество хлороводорода (HCl), равное 82,3 граммам. Возьмем эти массы для расчета.

Масса растворителя (воды): $$ m(\text{H}_2\text{O}) = 100 \text{ г} $$

Масса растворенного вещества (хлороводорода): $$ m(\text{HCl}) = 82,3 \text{ г} $$

Теперь рассчитаем общую массу полученного насыщенного раствора: $$ m(\text{раствора}) = m(\text{H}_2\text{O}) + m(\text{HCl}) = 100 \text{ г} + 82,3 \text{ г} = 182,3 \text{ г} $$

Наконец, определим массовую долю HCl в растворе: $$ \omega(\text{HCl}) = \frac{m(\text{HCl})}{m(\text{раствора})} = \frac{82,3 \text{ г}}{182,3 \text{ г}} \approx 0,45145 $$

Чтобы выразить результат в процентах, умножим полученное значение на 100%: $$ \omega(\text{HCl}) \approx 0,45145 \times 100\% \approx 45,15\% $$

Ответ: массовая доля HCl в полученном растворе составляет 45,15%.