Номер 4-18, страница 44 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

4-18. При осторожном нагревании 800 г 10%-ного раствора хлороводорода $HCl$ испарилось 2,24 л (н.у.) хлороводорода и 50 г воды. Вычислите массовую долю хлороводорода в образовавшемся растворе.

Дано:

$m_{р-ра1}(\text{HCl}) = 800 \text{ г}$

$w_1(\text{HCl}) = 10\% = 0.1$

$V_{исп}(\text{HCl}) = 2.24 \text{ л}$ (н.у.)

$m_{исп}(\text{H}_2\text{O}) = 50 \text{ г}$

Найти:

$w_2(\text{HCl}) - ?$

Решение:

1. Вычислим начальную массу хлороводорода (HCl) в исходном растворе:

$m_1(\text{HCl}) = m_{р-ра1} \times w_1(\text{HCl}) = 800 \text{ г} \times 0.1 = 80 \text{ г}$

2. Найдем массу испарившегося хлороводорода. Сначала вычислим количество вещества (в молях) испарившегося HCl, используя молярный объем газа при нормальных условиях ($V_m = 22.4$ л/моль):

$n_{исп}(\text{HCl}) = \frac{V_{исп}(\text{HCl})}{V_m} = \frac{2.24 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.1 \text{ моль}$

Теперь вычислим массу этого количества HCl, используя молярную массу хлороводорода ($M(\text{HCl}) = 1 + 35.5 = 36.5$ г/моль):

$m_{исп}(\text{HCl}) = n_{исп}(\text{HCl}) \times M(\text{HCl}) = 0.1 \text{ моль} \times 36.5 \text{ г/моль} = 3.65 \text{ г}$

3. Вычислим массу конечного раствора. Она равна массе исходного раствора за вычетом массы испарившейся воды и массы испарившегося хлороводорода:

$m_{р-ра2} = m_{р-ра1} - m_{исп}(\text{H}_2\text{O}) - m_{исп}(\text{HCl})$

$m_{р-ра2} = 800 \text{ г} - 50 \text{ г} - 3.65 \text{ г} = 746.35 \text{ г}$

4. Вычислим массу хлороводорода, оставшуюся в растворе:

$m_2(\text{HCl}) = m_1(\text{HCl}) - m_{исп}(\text{HCl}) = 80 \text{ г} - 3.65 \text{ г} = 76.35 \text{ г}$

5. Теперь можем вычислить массовую долю хлороводорода в образовавшемся растворе:

$w_2(\text{HCl}) = \frac{m_2(\text{HCl})}{m_{р-ра2}} \times 100\%$

$w_2(\text{HCl}) = \frac{76.35 \text{ г}}{746.35 \text{ г}} \times 100\% \approx 10.23\%$

Ответ: массовая доля хлороводорода в образовавшемся растворе составляет 10,23%.