Номер 3.7, страница 56, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.7. Вычислите массу хлороводорода, необходимого для взаимодействия с 60 г 10%-ного раствора гидроксида натрия.

Дано:

масса раствора гидроксида натрия $m_{р-ра}(NaOH) = 60 \text{ г}$

массовая доля гидроксида натрия $\omega(NaOH) = 10\%$

масса раствора гидроксида натрия в СИ: $m_{р-ра}(NaOH) = 0.06 \text{ кг}$

Найти:

массу хлороводорода $m(HCl)$

Решение:

1. Первым шагом запишем уравнение химической реакции взаимодействия хлороводорода (соляной кислоты) с гидроксидом натрия. Это реакция нейтрализации, в результате которой образуются соль (хлорид натрия) и вода.

$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

2. Далее необходимо рассчитать массу чистого гидроксида натрия ($NaOH$), содержащегося в 60 г 10%-ного раствора. Масса растворенного вещества вычисляется по формуле:

$m(вещества) = m(раствора) \times \omega(вещества)$

Переведем проценты в доли: $10\% = 0.1$.

$m(NaOH) = 60 \text{ г} \times 0.1 = 6 \text{ г}$

3. Теперь найдем количество вещества (в молях) гидроксида натрия, зная его массу и молярную массу. Молярная масса $NaOH$:

$M(NaOH) = M(Na) + M(O) + M(H) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

Количество вещества $n$ находим по формуле:

$n = \frac{m}{M}$

$n(NaOH) = \frac{6 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.15 \text{ моль}$

4. Из уравнения реакции видно, что хлороводород и гидроксид натрия реагируют в стехиометрическом соотношении 1:1. Это означает, что для реакции с 0.15 моль $NaOH$ потребуется такое же количество моль $HCl$.

$\frac{n(HCl)}{1} = \frac{n(NaOH)}{1} \Rightarrow n(HCl) = n(NaOH)$

$n(HCl) = 0.15 \text{ моль}$

5. Наконец, зная количество вещества хлороводорода, мы можем рассчитать его массу. Для этого нам нужна молярная масса $HCl$.

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

Вычисляем массу хлороводорода:

$m(HCl) = n(HCl) \times M(HCl)$

$m(HCl) = 0.15 \text{ моль} \times 36.5 \text{ г/моль} = 5.475 \text{ г}$

Ответ: для взаимодействия с 60 г 10%-ного раствора гидроксида натрия необходимо 5.475 г хлороводорода.