Номер 1, страница 81 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Тестовые задания. Параграф 17. Способы выражения концентрации растворов. Глава IV. Растворы - номер 1, страница 81.

Условие.

1. Масса осадка, образовавшегося при взаимодействии 170 г 10%-ного раствора нитрата серебра со 120 г соляной кислоты (массовая доля $HCl$ равна 20%), равна

1) 15 г

2) 14,35 г

3) 143,5 г

4) 150 г

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{р-ра}(AgNO_3) = 170 \text{ г}$

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

$m_{р-ра}(HCl) = 120 \text{ г}$

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

Данные представлены в единицах, подходящих для химических расчетов, перевод в систему СИ не требуется.

Найти:

$m(осадка) - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции между нитратом серебра и соляной кислотой:

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

В результате реакции обмена образуется белый творожистый осадок — хлорид серебра ($AgCl$).

2. Рассчитаем массы чистых реагентов, содержащихся в исходных растворах.

Масса чистого нитрата серебра ($AgNO_3$):

$m(AgNO_3) = m_{р-ра}(AgNO_3) \times \omega(AgNO_3) = 170 \text{ г} \times 0.10 = 17 \text{ г}$

Масса чистой соляной кислоты ($HCl$):

$m(HCl) = m_{р-ра}(HCl) \times \omega(HCl) = 120 \text{ г} \times 0.20 = 24 \text{ г}$

3. Теперь найдем количество вещества (в молях) для каждого реагента. Для этого нам понадобятся их молярные массы.

Молярная масса нитрата серебра ($M(AgNO_3)$):

$M(AgNO_3) = M(Ag) + M(N) + 3 \times M(O) = 108 + 14 + 3 \times 16 = 170 \text{ г/моль}$

Количество вещества нитрата серебра:

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

Молярная масса соляной кислоты ($M(HCl)$):

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

Количество вещества соляной кислоты:

$n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{24 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} \approx 0.6575 \text{ моль}$

4. Определим лимитирующий реагент. Согласно уравнению реакции, вещества реагируют в стехиометрическом соотношении 1:1.

Сравним количество молей реагентов:

$n(AgNO_3) = 0.1 \text{ моль}$

$n(HCl) \approx 0.6575 \text{ моль}$

Поскольку количество вещества нитрата серебра меньше, чем количество вещества соляной кислоты ($0.1 < 0.6575$), $AgNO_3$ является лимитирующим реагентом. Это означает, что он прореагирует полностью, а соляная кислота останется в избытке. Расчет массы продукта реакции (осадка) следует вести по лимитирующему реагенту.

5. Рассчитаем массу образовавшегося осадка $AgCl$.

По уравнению реакции, из 1 моль $AgNO_3$ образуется 1 моль $AgCl$. Следовательно, количество вещества осадка равно количеству вещества нитрата серебра:

$n(AgCl) = n(AgNO_3) = 0.1 \text{ моль}$

Молярная масса хлорида серебра ($M(AgCl)$):

$M(AgCl) = M(Ag) + M(Cl) = 108 + 35.5 = 143.5 \text{ г/моль}$

Масса осадка $AgCl$:

$m(AgCl) = n(AgCl) \times M(AgCl) = 0.1 \text{ моль} \times 143.5 \text{ г/моль} = 14.35 \text{ г}$

Полученное значение соответствует варианту ответа 2.

Ответ: $14,35 \text{ г}$