Номер 4.14, страница 63, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

4.14. Вычислите, в каких объемных отношениях следует взять исходные вещества для синтеза 7 л хлороводорода (н. у.).

Дано:

$V(HCl) = 7$ л

Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

Объемное отношение $V(H_2) : V(Cl_2)$

Решение:

Для решения задачи запишем уравнение реакции синтеза хлороводорода (HCl) из простых веществ: водорода (H₂) и хлора (Cl₂).

$H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl$

Согласно закону объемных отношений Гей-Люссака, для реакций, в которых участвуют газы, отношение их объемов равно отношению их стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции.

Из уравнения реакции видно, что 1 моль водорода реагирует с 1 молью хлора, образуя 2 моля хлороводорода. Так как все участники реакции — газы (при н. у.), их объемные отношения равны мольным отношениям:

$V(H_2) : V(Cl_2) : V(HCl) = 1 : 1 : 2$

Это означает, что для получения 2 объемов хлороводорода необходимы 1 объем водорода и 1 объем хлора.

Рассчитаем объемы водорода и хлора, необходимые для получения 7 л хлороводорода, используя пропорции из объемного соотношения.

Объем водорода:

$\frac{V(H_2)}{V(HCl)} = \frac{1}{2}$

$V(H_2) = \frac{1}{2} \cdot V(HCl) = \frac{1}{2} \cdot 7 \text{ л} = 3,5 \text{ л}$

Объем хлора:

$\frac{V(Cl_2)}{V(HCl)} = \frac{1}{2}$

$V(Cl_2) = \frac{1}{2} \cdot V(HCl) = \frac{1}{2} \cdot 7 \text{ л} = 3,5 \text{ л}$

Таким образом, для синтеза 7 л хлороводорода необходимо взять 3,5 л водорода и 3,5 л хлора. Их объемное отношение составляет:

$V(H_2) : V(Cl_2) = 3,5 : 3,5 = 1 : 1$

Ответ: для синтеза 7 л хлороводорода исходные вещества (водород и хлор) следует взять в объемном отношении 1:1, то есть 3,5 л водорода и 3,5 л хлора.