Номер 6, страница 160 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 34. Оксиды и гидроксиды металлов. Глава VI. Металлы - номер 6, страница 160.

Условие.

6. При взаимодействии избытка концентрированной серной кислоты и 117 г хлорида натрия получили хлороводород, который затем был поглощён водой массой 227 г. Вычислите массовую долю хлороводорода в полученном растворе.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(NaCl) = 117 \text{ г}$

$m(H_2O) = 227 \text{ г}$

$H_2SO_4$ - в избытке

Перевод в систему СИ:

$m(NaCl) = 0.117 \text{ кг}$

$m(H_2O) = 0.227 \text{ кг}$

Найти:

$ω(HCl) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия хлорида натрия с избытком концентрированной серной кислоты. При этих условиях образуется гидросульфат натрия и выделяется газообразный хлороводород:

$NaCl + H_2SO_4 (конц.) \rightarrow NaHSO_4 + HCl \uparrow$

2. Рассчитаем количество вещества хлорида натрия ($NaCl$), вступившего в реакцию. Для этого сначала найдем его молярную массу:

$M(NaCl) = M(Na) + M(Cl) = 23 + 35.5 = 58.5 \text{ г/моль}$

Теперь вычислим количество вещества $NaCl$ по формуле $n = m/M$:

$n(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{M(NaCl)} = \frac{117 \text{ г}}{58.5 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции, количества веществ хлорида натрия и хлороводорода соотносятся как 1:1. Следовательно, количество вещества выделившегося хлороводорода ($HCl$) равно количеству вещества прореагировавшего хлорида натрия:

$n(HCl) = n(NaCl) = 2 \text{ моль}$

4. Найдем массу полученного хлороводорода. Молярная масса $HCl$:

$M(HCl) = M(H) + M(Cl) = 1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль}$

Масса $HCl$ вычисляется по формуле $m = n \times M$:

$m(HCl) = n(HCl) \times M(HCl) = 2 \text{ моль} \times 36.5 \text{ г/моль} = 73 \text{ г}$

5. Весь полученный хлороводород был поглощен водой. Масса конечного раствора представляет собой сумму масс воды (растворителя) и поглощенного хлороводорода (растворенного вещества):

$m(\text{раствора}) = m(H_2O) + m(HCl) = 227 \text{ г} + 73 \text{ г} = 300 \text{ г}$

6. Вычислим массовую долю ($ω$) хлороводорода в полученном растворе. Она равна отношению массы растворенного вещества к общей массе раствора:

$ω(HCl) = \frac{m(HCl)}{m(\text{раствора})}$

$ω(HCl) = \frac{73 \text{ г}}{300 \text{ г}} \approx 0.2433$

Для выражения результата в процентах, умножим полученное значение на 100%:

$ω(HCl) \approx 0.2433 \times 100\% = 24.33\%$

Ответ: массовая доля хлороводорода в полученном растворе составляет 24,33%.