Номер 8-60, страница 101 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

8-60. Вычислите концентрацию соляной кислоты, образовавшейся при растворении 56 л хлороводорода в 500 г воды.

Дано:

$V(\text{HCl}) = 56 \text{ л} = 0.056 \text{ м}^3$

$m(\text{H}_2\text{O}) = 500 \text{ г} = 0.5 \text{ кг}$

Найти:

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

Решение:

Концентрацию раствора в данном случае будем выражать через массовую долю растворенного вещества ($\omega$), которая является отношением массы растворенного вещества к общей массе раствора и выражается в процентах. Формула для расчета массовой доли:

$\omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} \times 100\%$

Растворенным веществом является хлороводород (HCl), а растворителем — вода ($H_2O$).

1. Сначала найдем массу растворенного хлороводорода. Нам дан его объем. Предполагая, что объем измерен при нормальных условиях (н.у.), мы можем найти количество вещества HCl, используя молярный объем газов ($V_m = 22.4$ л/моль).

$n(\text{HCl}) = \frac{V(\text{HCl})}{V_m} = \frac{56 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 2.5 \text{ моль}$

2. Теперь, зная количество вещества, найдем массу хлороводорода. Для этого вычислим его молярную массу.

$M(\text{HCl}) = M(\text{H}) + M(\text{Cl}) = 1.008 + 35.453 \approx 36.5 \text{ г/моль}$

Масса хлороводорода равна:

$m(\text{HCl}) = n(\text{HCl}) \times M(\text{HCl}) = 2.5 \text{ моль} \times 36.5 \text{ г/моль} = 91.25 \text{ г}$

3. Далее найдем массу всего раствора. Масса раствора складывается из массы растворителя (воды) и массы растворенного вещества (хлороводорода).

$m(\text{раствора}) = m(\text{H}_2\text{O}) + m(\text{HCl}) = 500 \text{ г} + 91.25 \text{ г} = 591.25 \text{ г}$

4. Наконец, вычислим массовую долю (концентрацию) соляной кислоты в полученном растворе.

$\omega(\text{HCl}) = \frac{m(\text{HCl})}{m(\text{раствора})} \times 100\% = \frac{91.25 \text{ г}}{591.25 \text{ г}} \times 100\% \approx 15.433\%$

Округлим результат до сотых долей процента.

Ответ: концентрация (массовая доля) образовавшейся соляной кислоты составляет $15.43\%$.