Номер 8-62, страница 101 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

8-62. При взаимодействии порции соляной кислоты, в которой содержится 73 г хлороводорода, с избытком раствора гидроксида калия образовалось 29,8 г соли. Вычислите концентрацию исходной соляной кислоты.

Дано:

Масса хлороводорода, которая по условию содержится в порции соляной кислоты: $m_{усл.}(HCl) = 73 \text{ г}$
Масса образовавшейся соли (хлорида калия): $m(KCl) = 29,8 \text{ г}$
Раствор гидроксида калия ($KOH$) взят в избытке.

Найти:

Концентрацию (массовую долю) исходной соляной кислоты: $\omega(HCl) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции нейтрализации соляной кислоты гидроксидом калия:

$HCl + KOH \rightarrow KCl + H_2O$

2. Рассчитаем молярные массы хлороводорода ($HCl$) и хлорида калия ($KCl$), используя округленные значения атомных масс: $Ar(H) = 1$, $Ar(Cl) = 35,5$, $Ar(K) = 39$.

$M(KCl) = 39 + 35,5 = 74,5 \text{ г/моль}$

$M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$

3. Зная массу образовавшейся соли, найдем ее количество вещества:

$n(KCl) = \frac{m(KCl)}{M(KCl)} = \frac{29,8 \text{ г}}{74,5 \text{ г/моль}} = 0,4 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции видно, что соляная кислота и хлорид калия находятся в мольном соотношении 1:1. Следовательно, количество вещества соляной кислоты, вступившей в реакцию, равно количеству вещества образовавшейся соли:

$n(HCl) = n(KCl) = 0,4 \text{ моль}$

5. Теперь вычислим массу хлороводорода, которая фактически прореагировала:

$m(HCl)_{прореаг.} = n(HCl) \times M(HCl) = 0,4 \text{ моль} \times 36,5 \text{ г/моль} = 14,6 \text{ г}$

6. В условии задачи дано, что в порции кислоты содержится 73 г хлороводорода. Однако, согласно нашим расчетам, для образования 29,8 г соли требуется всего 14,6 г хлороводорода. Это указывает на вероятную неточность в условии задачи. Наиболее логичным предположением является то, что 73 г — это масса всей порции раствора соляной кислоты, а не масса чистого $HCl$. Исходя из этого предположения, продолжим решение.

Итак, примем массу раствора соляной кислоты равной 73 г: $m_{раствора} = 73 \text{ г}$.

7. Рассчитаем массовую долю (концентрацию) хлороводорода в исходном растворе, используя найденную массу прореагировавшего $HCl$ и предполагаемую массу раствора:

$\omega(HCl) = \frac{m(HCl)_{прореаг.}}{m_{раствора}} \times 100\% = \frac{14,6 \text{ г}}{73 \text{ г}} \times 100\% = 0,2 \times 100\% = 20\%$

Ответ: концентрация исходной соляной кислоты составляет 20%.