Номер 6, страница 34 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

6. Определите массу хлора, прореагировавшего с 10 г водорода.
Какой объём хлороводорода (н. у.) при этом образовался?

Дано:

$m(H_2) = 10 \text{ г}$

Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

$m(Cl_2) - ?$

$V(HCl) - ?$

Решение:

1. Сначала составим уравнение химической реакции взаимодействия водорода и хлора с образованием хлороводорода:

$H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl$

Из уравнения реакции следует, что 1 моль водорода ($H_2$) реагирует с 1 моль хлора ($Cl_2$) с образованием 2 моль хлороводорода ($HCl$). Стехиометрическое соотношение количеств веществ: $n(H_2) : n(Cl_2) : n(HCl) = 1 : 1 : 2$.

2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в реакции. Используем относительные атомные массы: $Ar(H) \approx 1$, $Ar(Cl) \approx 35,5$.

Молярная масса водорода: $M(H_2) = 2 \cdot 1 = 2 \text{ г/моль}$.

Молярная масса хлора: $M(Cl_2) = 2 \cdot 35,5 = 71 \text{ г/моль}$.

3. Найдем количество вещества водорода ($H_2$) массой 10 г по формуле $n = m/M$:

$n(H_2) = \frac{m(H_2)}{M(H_2)} = \frac{10 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 5 \text{ моль}$

4. Используя соотношение из уравнения реакции, определим количество вещества хлора ($Cl_2$) и хлороводорода ($HCl$).

По уравнению $n(Cl_2) = n(H_2)$, следовательно:

$n(Cl_2) = 5 \text{ моль}$

По уравнению $n(HCl) = 2 \cdot n(H_2)$, следовательно:

$n(HCl) = 2 \cdot 5 \text{ моль} = 10 \text{ моль}$

5. Теперь можно рассчитать массу хлора, прореагировавшего с водородом, по формуле $m = n \cdot M$:

$m(Cl_2) = n(Cl_2) \cdot M(Cl_2) = 5 \text{ моль} \cdot 71 \text{ г/моль} = 355 \text{ г}$

6. Рассчитаем объём образовавшегося хлороводорода. Так как условия нормальные (н. у.), молярный объём газа ($V_m$) равен 22,4 л/моль. Объём рассчитывается по формуле $V = n \cdot V_m$:

$V(HCl) = n(HCl) \cdot V_m = 10 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 224 \text{ л}$

Ответ: масса хлора, прореагировавшего с 10 г водорода, равна 355 г. При этом образовался хлороводород объёмом 224 л (при н. у.).