Номер 5, страница 154 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

5. При синтезе водорода массой 1 г с хлором образовалось 32 г хлороводородного газа. Определите массовую долю продукта от теоретически возможного выхода.

Дано:

$m(H_2) = 1$ г

$m_{практ}(HCl) = 32$ г

Найти:

$\eta (HCl)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции синтеза хлороводорода из водорода и хлора:

$H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl$

2. Рассчитаем молярные массы водорода ($H_2$) и хлороводорода ($HCl$). Используем относительные атомные массы из Периодической системы химических элементов: $Ar(H) \approx 1$, $Ar(Cl) \approx 35.5$.

$M(H_2) = 2 \cdot 1 = 2$ г/моль

$M(HCl) = 1 + 35.5 = 36.5$ г/моль

3. Найдем количество вещества (в молях) водорода массой 1 г, используя формулу $n = \frac{m}{M}$:

$n(H_2) = \frac{m(H_2)}{M(H_2)} = \frac{1 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 0.5$ моль

4. Согласно уравнению реакции, из 1 моль водорода ($H_2$) образуется 2 моль хлороводорода ($HCl$). Рассчитаем теоретически возможное количество вещества хлороводорода:

$\frac{n(H_2)}{1} = \frac{n_{теор}(HCl)}{2}$

$n_{теор}(HCl) = 2 \cdot n(H_2) = 2 \cdot 0.5 \text{ моль} = 1$ моль

5. Вычислим теоретически возможную массу хлороводорода (теоретический выход), которая может образоваться из 1 г водорода:

$m_{теор}(HCl) = n_{теор}(HCl) \cdot M(HCl) = 1 \text{ моль} \cdot 36.5 \text{ г/моль} = 36.5$ г

6. Массовая доля выхода продукта ($\eta$) определяется как отношение практически полученной массы продукта к теоретически возможной массе. Её можно выразить в долях или в процентах.

$\eta = \frac{m_{практ}(HCl)}{m_{теор}(HCl)}$

Подставим числовые значения:

$\eta = \frac{32 \text{ г}}{36.5 \text{ г}} \approx 0.8767$

Для выражения в процентах, умножим полученное значение на 100%:

$\eta \approx 0.8767 \cdot 100\% \approx 87.7\%$

Ответ: массовая доля продукта от теоретически возможного выхода составляет 87.7%.