Номер 6, страница 88 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 19. Электролитическая диссоциация. Водородный показатель. Глава IV. Растворы - номер 6, страница 88.

Условие.

6. К 170 г 10 %-ного раствора нитрата серебра добавили 120 г соляной кислоты (массовая доля HCl равна 20 %). Чему равна масса образовавшегося осадка? Какое вещество осталось в избытке? Вычислите его массу.

Решение.

Решение 2.

Дано

$m(р-ра~AgNO_3) = 170~г$

$\omega(AgNO_3) = 10~\% = 0.1$

$m(р-ра~HCl) = 120~г$

$\omega(HCl) = 20~\% = 0.2$

Найти:

$m(осадка) - ?$

Вещество в избытке $- ?$

$m(избытка) - ?$

Решение

1. Запишем уравнение реакции между нитратом серебра и соляной кислотой:

$AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3$

В ходе реакции образуется нерастворимый осадок белого цвета — хлорид серебра ($AgCl$).

2. Рассчитаем массы чистых веществ (реагентов) в исходных растворах.

Масса нитрата серебра:

$m(AgNO_3) = m(р-ра~AgNO_3) \cdot \omega(AgNO_3) = 170~г \cdot 0.1 = 17~г$

Масса хлороводорода:

$m(HCl) = m(р-ра~HCl) \cdot \omega(HCl) = 120~г \cdot 0.2 = 24~г$

3. Вычислим молярные массы веществ, участвующих в реакции.

$M(AgNO_3) = 108 + 14 + 3 \cdot 16 = 170~г/моль$

$M(HCl) = 1 + 35.5 = 36.5~г/моль$

$M(AgCl) = 108 + 35.5 = 143.5~г/моль$

4. Найдем количество вещества (в молях) для каждого реагента.

$\nu(AgNO_3) = \frac{m(AgNO_3)}{M(AgNO_3)} = \frac{17~г}{170~г/моль} = 0.1~моль$

$\nu(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{24~г}{36.5~г/моль} \approx 0.658~моль$

5. Определим, какое из веществ находится в избытке. Согласно уравнению реакции, вещества реагируют в соотношении $1:1$.

$\frac{\nu(AgNO_3)}{1} = 0.1~моль$

$\frac{\nu(HCl)}{1} \approx 0.658~моль$

Поскольку $0.1 < 0.658$, нитрат серебра ($AgNO_3$) находится в недостатке и прореагирует полностью, а соляная кислота ($HCl$) — в избытке. Дальнейшие расчеты ведем по веществу в недостатке, то есть по $AgNO_3$.

Чему равна масса образовавшегося осадка?

Количество вещества образовавшегося осадка ($AgCl$) равно количеству вещества нитрата серебра, вступившего в реакцию:

$\nu(AgCl) = \nu(AgNO_3) = 0.1~моль$

Теперь найдем массу осадка:

$m(AgCl) = \nu(AgCl) \cdot M(AgCl) = 0.1~моль \cdot 143.5~г/моль = 14.35~г$

Ответ: масса образовавшегося осадка ($AgCl$) равна $14.35~г$.

Какое вещество осталось в избытке?

Как было определено в пункте 5, в избытке осталась соляная кислота ($HCl$).

Ответ: в избытке осталась соляная кислота.

Вычислите его массу.

Рассчитаем, какое количество соляной кислоты прореагировало:

$\nu(HCl_{прореаг.}) = \nu(AgNO_3) = 0.1~моль$

Масса прореагировавшей соляной кислоты:

$m(HCl_{прореаг.}) = \nu(HCl_{прореаг.}) \cdot M(HCl) = 0.1~моль \cdot 36.5~г/моль = 3.65~г$

Найдем массу соляной кислоты, оставшейся в избытке, вычитая массу прореагировавшего вещества из исходной массы:

$m(HCl_{изб.}) = m(HCl_{исх.}) - m(HCl_{прореаг.}) = 24~г - 3.65~г = 20.35~г$

Ответ: масса соляной кислоты, оставшейся в избытке, равна $20.35~г$.