Вспомните!, страница 193 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

Какие оксиды углерода вы знаете? К каким оксидам они относятся? Какой из оксидов углерода (II, IV) тяжелее воздуха?

1. Дано:

$V(\text{р-ра } NaOH) = 200 \text{ мл}$

$\omega(NaOH) = 25\% = 0,25$

$\rho(\text{р-ра } NaOH) = 1,285 \text{ г/мл}$

$V(\text{р-ра } NaOH) = 200 \text{ мл} = 2 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

$\rho(\text{р-ра } NaOH) = 1,285 \text{ г/мл} = 1285 \text{ кг/м}^3$

Найти:

$m(\text{соли}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации гидроксида натрия серной кислотой. В результате реакции образуется соль сульфат натрия ($Na_2SO_4$) и вода.

$2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

2. Найдем массу раствора гидроксида натрия:

$m(\text{р-ра } NaOH) = V(\text{р-ра } NaOH) \cdot \rho(\text{р-ра } NaOH) = 200 \text{ мл} \cdot 1,285 \text{ г/мл} = 257 \text{ г}$

3. Рассчитаем массу чистого гидроксида натрия в растворе:

$m(NaOH) = m(\text{р-ра } NaOH) \cdot \omega(NaOH) = 257 \text{ г} \cdot 0,25 = 64,25 \text{ г}$

4. Определим количество вещества (моль) гидроксида натрия. Молярная масса $NaOH$ равна $M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$.

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{64,25 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 1,60625 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции, на 2 моль $NaOH$ образуется 1 моль соли $Na_2SO_4$. Найдем количество вещества образовавшейся соли:

$n(Na_2SO_4) = \frac{1}{2} n(NaOH) = \frac{1,60625 \text{ моль}}{2} = 0,803125 \text{ моль}$

6. Рассчитаем массу образовавшейся соли. Молярная масса сульфата натрия $Na_2SO_4$ равна $M(Na_2SO_4) = 2 \cdot 23 + 32 + 4 \cdot 16 = 142 \text{ г/моль}$.

$m(Na_2SO_4) = n(Na_2SO_4) \cdot M(Na_2SO_4) = 0,803125 \text{ моль} \cdot 142 \text{ г/моль} \approx 114 \text{ г}$

Ответ: 114 г.

2. Дано:

$\omega(\text{насыщ. р-ра } Ba(OH)_2) = 3,66\% = 0,0366$

$t = 20^{\circ}C$

$T = 20 + 273,15 = 293,15 \text{ К}$

Найти:

$S(Ba(OH)_2) \text{ в г/100 г } H_2O - ?$

Решение:

Растворимость ($S$) — это масса вещества, способная раствориться в 100 г растворителя (в данном случае воды) при определенной температуре для образования насыщенного раствора.

Массовая доля вещества ($\omega$) в насыщенном растворе связана с растворимостью следующей формулой:

$\omega = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{вещества}) + m(\text{растворителя})}$

Если выразить массу вещества через растворимость $S$ (масса на 100 г растворителя), то получим:

$\omega = \frac{S}{S + 100}$

Выразим растворимость $S$ из этой формулы:

$\omega \cdot (S + 100) = S$

$\omega \cdot S + 100 \cdot \omega = S$

$100 \cdot \omega = S - \omega \cdot S$

$100 \cdot \omega = S \cdot (1 - \omega)$

$S = \frac{100 \cdot \omega}{1 - \omega}$

Подставим данное значение массовой доли ($3,66\% = 0,0366$):

$S = \frac{100 \cdot 0,0366}{1 - 0,0366} = \frac{3,66}{0,9634} \approx 3,80 \text{ г}$

Таким образом, растворимость гидроксида бария при $20^{\circ}C$ составляет 3,8 г на 100 г воды.

Ответ: 3,8 г/100 г H₂O.

3. Дано:

$m(\text{р-ра } HCl) = 50 \text{ г}$

$m(NaOH) = 4 \text{ г}$

$m(\text{р-ра } HCl) = 50 \text{ г} = 0,05 \text{ кг}$

$m(NaOH) = 4 \text{ г} = 0,004 \text{ кг}$

Найти:

$\omega(HCl) - ?$

Решение:

1. "Едкий натр" — это тривиальное название гидроксида натрия ($NaOH$). Запишем уравнение реакции нейтрализации соляной кислоты гидроксидом натрия:

$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

2. Рассчитаем количество вещества (моль) гидроксида натрия, вступившего в реакцию. Молярная масса $NaOH$ равна $M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$.

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{4 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции, $HCl$ и $NaOH$ реагируют в мольном соотношении 1:1. Следовательно, количество вещества соляной кислоты также равно 0,1 моль.

$n(HCl) = n(NaOH) = 0,1 \text{ моль}$

4. Найдем массу соляной кислоты в исходном растворе. Молярная масса $HCl$ равна $M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$.

$m(HCl) = n(HCl) \cdot M(HCl) = 0,1 \text{ моль} \cdot 36,5 \text{ г/моль} = 3,65 \text{ г}$

5. Теперь можем рассчитать процентное содержание (массовую долю) $HCl$ в растворе:

$\omega(HCl) = \frac{m(HCl)}{m(\text{р-ра } HCl)} \cdot 100\% = \frac{3,65 \text{ г}}{50 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,073 \cdot 100\% = 7,3\%$

Ответ: 7,3%.