Номер 7, страница 120 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

7. Какая масса хлора соединяется с 6 г водорода и какая масса хлороводорода при этом получается?

Дано:

$m(H_2) = 6 \text{ г}$

Найти:

$m(Cl_2) - ?$

$m(HCl) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия водорода с хлором. В этой реакции водород ($H_2$) и хлор ($Cl_2$) соединяются, образуя хлороводород ($HCl$):

$H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl$

Из уравнения видно, что 1 моль водорода реагирует с 1 моль хлора, и в результате образуется 2 моль хлороводорода.

2. Для расчетов нам понадобятся молярные массы веществ. Найдем их, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы ($Ar(H) \approx 1$, $Ar(Cl) \approx 35.5$).

Молярная масса водорода ($H_2$):

$M(H_2) = 2 \cdot Ar(H) = 2 \cdot 1 = 2 \text{ г/моль}$

Молярная масса хлора ($Cl_2$):

$M(Cl_2) = 2 \cdot Ar(Cl) = 2 \cdot 35.5 = 71 \text{ г/моль}$

Молярная масса хлороводорода ($HCl$):

$M(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl) = 1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль}$

3. Вычислим количество вещества (число молей) водорода в 6 г:

$n(H_2) = \frac{m(H_2)}{M(H_2)} = \frac{6 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 3 \text{ моль}$

4. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, количество вещества хлора, вступающего в реакцию, равно количеству вещества водорода:

$n(Cl_2) = n(H_2) = 3 \text{ моль}$

5. Теперь можем рассчитать массу хлора, необходимую для реакции:

$m(Cl_2) = n(Cl_2) \cdot M(Cl_2) = 3 \text{ моль} \cdot 71 \text{ г/моль} = 213 \text{ г}$

6. Далее определим массу образовавшегося хлороводорода. Это можно сделать двумя способами.

Способ 1: По уравнению реакции.

Количество вещества хлороводорода в два раза больше количества вещества водорода:

$n(HCl) = 2 \cdot n(H_2) = 2 \cdot 3 \text{ моль} = 6 \text{ моль}$

Рассчитаем массу 6 моль хлороводорода:

$m(HCl) = n(HCl) \cdot M(HCl) = 6 \text{ моль} \cdot 36.5 \text{ г/моль} = 219 \text{ г}$

Способ 2: По закону сохранения массы.

Масса продуктов реакции равна массе исходных веществ. В нашем случае масса хлороводорода равна сумме масс прореагировавших водорода и хлора.

$m(HCl) = m(H_2) + m(Cl_2)$

$m(HCl) = 6 \text{ г} + 213 \text{ г} = 219 \text{ г}$

Результаты, полученные обоими способами, совпадают, что подтверждает верность расчетов.

Ответ: для реакции с 6 г водорода соединяется 213 г хлора, и при этом получается 219 г хлороводорода.