Номер 2.48, страница 50, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.48. Определите, какой объем хлороводорода (н. у.) выделится при взаимодействии 300 г хлорида натрия, содержащего 22% примеси, с концентрированной серной кислотой.

Дано:

$m_{образца}(NaCl) = 300$ г

$\omega_{примесей} = 22\% = 0.22$

Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

$V(HCl) - ?$

Решение:

1. Сначала определим массу чистого хлорида натрия ($NaCl$) в образце. Массовая доля чистого вещества составляет:

$\omega(NaCl) = 100\% - \omega_{примесей} = 100\% - 22\% = 78\% = 0.78$

2. Найдем массу чистого хлорида натрия, который будет участвовать в реакции:

$m(NaCl) = m_{образца}(NaCl) \times \omega(NaCl) = 300 \text{ г} \times 0.78 = 234 \text{ г}$

3. Составим уравнение реакции взаимодействия хлорида натрия с концентрированной серной кислотой. При слабом нагревании твердого хлорида натрия с концентрированной серной кислотой образуется гидросульфат натрия и выделяется газообразный хлороводород:

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

4. Рассчитаем молярную массу хлорида натрия ($NaCl$):

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

5. Найдем количество вещества (число молей) хлорида натрия, вступившего в реакцию:

$n(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{M(NaCl)} = \frac{234 \text{ г}}{58.5 \text{ г/моль}} = 4 \text{ моль}$

6. По уравнению реакции, стехиометрическое соотношение между хлоридом натрия и хлороводородом составляет 1:1. Это означает, что количество вещества выделившегося хлороводорода равно количеству вещества прореагировавшего хлорида натрия:

$n(HCl) = n(NaCl) = 4 \text{ моль}$

7. Определим объем хлороводорода, который выделится при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. ($V_m$) равен 22.4 л/моль.

$V(HCl) = n(HCl) \times V_m = 4 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 89.6 \text{ л}$

Ответ: выделится 89.6 л хлороводорода.