Номер 4-15, страница 43 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

4-15. В 890,5 мл воды растворили 67,2 л (н.у.) хлороводорода $HCl$. Вычислите массовую долю хлороводорода в образовавшейся соляной кислоте.

Дано:

$V(\text{H}_2\text{O}) = 890.5 \text{ мл}$

$V(\text{HCl})_{\text{н.у.}} = 67.2 \text{ л}$

Найти:

$\omega(\text{HCl})$ - ?

Решение:

Массовая доля вещества в растворе ($\omega$) вычисляется по формуле:

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

Масса раствора представляет собой сумму масс растворителя (воды) и растворенного вещества (хлороводорода):

$m(\text{раствора}) = m(\text{H}_2\text{O}) + m(\text{HCl})$

1. Найдем массу воды ($m(\text{H}_2\text{O})$). Плотность воды ($\rho(\text{H}_2\text{O})$) принимаем равной $1 \text{ г/мл}$.

$m(\text{H}_2\text{O}) = V(\text{H}_2\text{O}) \cdot \rho(\text{H}_2\text{O}) = 890.5 \text{ мл} \cdot 1 \text{ г/мл} = 890.5 \text{ г}$

2. Найдем массу хлороводорода ($m(\text{HCl})$). Для этого сначала вычислим его количество вещества ($n$). Объем хлороводорода дан при нормальных условиях (н.у.), поэтому используем молярный объем идеального газа $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$.

$n(\text{HCl}) = \frac{V(\text{HCl})}{V_m} = \frac{67.2 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 3 \text{ моль}$

Далее вычислим молярную массу хлороводорода ($M(\text{HCl})$) по периодической таблице химических элементов:

$M(\text{HCl}) = M(\text{H}) + M(\text{Cl}) = 1.0 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль}$

Теперь можем найти массу HCl:

$m(\text{HCl}) = n(\text{HCl}) \cdot M(\text{HCl}) = 3 \text{ моль} \cdot 36.5 \text{ г/моль} = 109.5 \text{ г}$

3. Вычислим общую массу полученного раствора соляной кислоты:

$m(\text{раствора}) = m(\text{H}_2\text{O}) + m(\text{HCl}) = 890.5 \text{ г} + 109.5 \text{ г} = 1000.0 \text{ г}$

4. Рассчитаем массовую долю хлороводорода в растворе. Для выражения в процентах, результат умножим на 100%.

$\omega(\text{HCl}) = \frac{m(\text{HCl})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\% = \frac{109.5 \text{ г}}{1000.0 \text{ г}} \cdot 100\% = 0.1095 \cdot 100\% = 10.95\%$

Ответ: массовая доля хлороводорода в образовавшейся соляной кислоте составляет 10,95%.