Номер 5, страница 29 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

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

Условие.

5. Какой объём хлороводорода (н. у.) можно получить действием серной кислоты на 11,7 г поваренной соли?

Решение.

Решение 2.

Дано:
Масса поваренной соли ($m(\text{NaCl})$) = 11,7 г
Условия: нормальные (н. у.)

Найти:
Объём хлороводорода ($V(\text{HCl})$) - ?

Решение:

Для решения задачи необходимо составить уравнение химической реакции и провести по нему стехиометрические расчёты.

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия поваренной соли (хлорида натрия, $\text{NaCl}$) с концентрированной серной кислотой ($\text{H}_2\text{SO}_4$). При нагревании твердых реагентов образуется гидросульфат натрия и выделяется газообразный хлороводород: $$ \text{NaCl}_{\text{(тв)}} + \text{H}_2\text{SO}_4\text{ (конц.)} \xrightarrow{t} \text{NaHSO}_4 + \text{HCl}\uparrow $$

2. Рассчитаем количество вещества (число моль) хлорида натрия, содержащегося в 11,7 г.
Сначала найдём молярную массу хлорида натрия: $$ M(\text{NaCl}) = A_r(\text{Na}) + A_r(\text{Cl}) = 23 + 35,5 = 58,5 \text{ г/моль} $$ Теперь рассчитаем количество вещества по формуле $n = m/M$: $$ n(\text{NaCl}) = \frac{m(\text{NaCl})}{M(\text{NaCl})} = \frac{11,7 \text{ г}}{58,5 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль} $$

3. По уравнению реакции определим количество вещества хлороводорода, которое может быть получено. Из уравнения видно, что стехиометрические коэффициенты перед $\text{NaCl}$ и $\text{HCl}$ равны 1. Это означает, что из 1 моль хлорида натрия образуется 1 моль хлороводорода. Следовательно, их количества вещества равны: $$ n(\text{HCl}) = n(\text{NaCl}) = 0,2 \text{ моль} $$

4. Зная количество вещества $\text{HCl}$, найдём его объём при нормальных условиях (н. у.). Согласно закону Авогадро, молярный объём любого газа при н. у. ($V_m$) равен 22,4 л/моль. Объём газа рассчитывается по формуле $V = n \cdot V_m$: $$ V(\text{HCl}) = n(\text{HCl}) \cdot V_m = 0,2 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 4,48 \text{ л} $$

Ответ: действием серной кислоты на 11,7 г поваренной соли можно получить 4,48 л хлороводорода (н. у.).