Номер 8-63, страница 102 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

8-63. Вычислите массу и объем (н.у.) хлороводорода, который можно получить из 117 г поваренной соли.

Дано:

$m(\text{NaCl}) = 117 \text{ г}$

Условия: н.у. (нормальные условия)

(Перевод в базовые единицы СИ, такие как килограммы и кубические метры, для данного типа химических задач не является обязательным, так как расчеты традиционно ведутся в граммах и литрах).

Найти:

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

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

Решение:

1. Для решения задачи необходимо составить уравнение химической реакции. Хлороводород ($\text{HCl}$) получают в лаборатории действием концентрированной серной кислоты ($\text{H}_2\text{SO}_4$) на поваренную соль (хлорид натрия, $\text{NaCl}$) при нагревании. Уравнение реакции, описывающее полный процесс, выглядит следующим образом:

$2\text{NaCl} + \text{H}_2\text{SO}_4 \xrightarrow{t} \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{HCl}\uparrow$

2. Рассчитаем молярные массы исходного вещества ($\text{NaCl}$) и продукта ($\text{HCl}$), используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева.

Молярная масса хлорида натрия: $M(\text{NaCl}) = A_r(\text{Na}) + A_r(\text{Cl}) \approx 23 + 35.5 = 58.5 \text{ г/моль}$.

Молярная масса хлороводорода: $M(\text{HCl}) = A_r(\text{H}) + A_r(\text{Cl}) \approx 1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль}$.

3. Теперь найдем количество вещества (в молях) хлорида натрия, вступившего в реакцию, по формуле $\nu = m/M$:

$\nu(\text{NaCl}) = \frac{m(\text{NaCl})}{M(\text{NaCl})} = \frac{117 \text{ г}}{58.5 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$.

4. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, из 2 моль $\text{NaCl}$ образуется 2 моль $\text{HCl}$. Таким образом, количество вещества хлороводорода равно количеству вещества хлорида натрия:

$\frac{\nu(\text{NaCl})}{2} = \frac{\nu(\text{HCl})}{2} \implies \nu(\text{HCl}) = \nu(\text{NaCl}) = 2 \text{ моль}$.

5. Зная количество вещества хлороводорода, мы можем найти его массу и объем при нормальных условиях (н.у.).

Масса хлороводорода вычисляется по формуле $m = \nu \cdot M$:

$m(\text{HCl}) = \nu(\text{HCl}) \cdot M(\text{HCl}) = 2 \text{ моль} \cdot 36.5 \text{ г/моль} = 73 \text{ г}$.

Объем газообразного хлороводорода при нормальных условиях (температура 0°C, давление 1 атм) вычисляется с использованием молярного объема газов $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$ по формуле $V = \nu \cdot V_m$:

$V(\text{HCl}) = \nu(\text{HCl}) \cdot V_m = 2 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 44.8 \text{ л}$.

Ответ: из 117 г поваренной соли можно получить 73 г хлороводорода, который при нормальных условиях займет объем 44,8 л.