Номер 8-32, страница 99 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

8-32. Вычислите массу $3\%$-ного раствора пероксида водорода, который потребуется для получения $6,72 \text{ л}$ (н.у.) кислорода.

Дано:

Массовая доля пероксида водорода в растворе: $\omega(H_2O_2) = 3\% = 0,03$

Объем выделившегося кислорода (н.у.): $V(O_2) = 6,72 \text{ л}$

Молярный объем газа при н.у.: $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$

Найти:

Массу раствора пероксида водорода: $m_{р-ра}(H_2O_2)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции разложения пероксида водорода ($H_2O_2$) на воду ($H_2O$) и кислород ($O_2$):

$2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2$

Из уравнения реакции следует, что для получения 1 моль кислорода необходимо разложить 2 моль пероксида водорода.

2. Найдем количество вещества (моль) кислорода, объем которого равен 6,72 л (при нормальных условиях). Для этого используем формулу, связывающую количество вещества газа с его объемом:

$n = \frac{V}{V_m}$

$n(O_2) = \frac{6,72 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,3 \text{ моль}$

3. Используя соотношение из уравнения реакции, определим количество вещества пероксида водорода, которое разложилось для получения 0,3 моль кислорода.

$\frac{n(H_2O_2)}{2} = \frac{n(O_2)}{1}$

$n(H_2O_2) = 2 \cdot n(O_2) = 2 \cdot 0,3 \text{ моль} = 0,6 \text{ моль}$

4. Вычислим массу чистого пероксида водорода, соответствующую 0,6 моль. Сначала найдем молярную массу $H_2O_2$:

$M(H_2O_2) = 2 \cdot A_r(H) + 2 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 34 \text{ г/моль}$

Теперь найдем массу $H_2O_2$:

$m(H_2O_2) = n(H_2O_2) \cdot M(H_2O_2) = 0,6 \text{ моль} \cdot 34 \text{ г/моль} = 20,4 \text{ г}$

5. Зная массу чистого вещества (20,4 г) и его массовую долю в растворе (3%), найдем массу всего раствора:

$\omega = \frac{m_{вещества}}{m_{раствора}}$

$m_{р-ра}(H_2O_2) = \frac{m(H_2O_2)}{\omega(H_2O_2)}$

$m_{р-ра}(H_2O_2) = \frac{20,4 \text{ г}}{0,03} = 680 \text{ г}$

Ответ: для получения 6,72 л кислорода потребуется 680 г 3%-ного раствора пероксида водорода.