Номер 8, страница 120 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

8. Найдите массу оксида марганца(IV), которую требуется взять для получения 14,2 г хлора из соляной кислоты.

Дано:

$m(Cl_2) = 14,2$ г

Найти:

$m(MnO_2)$ — ?

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции получения хлора при взаимодействии оксида марганца(IV) с соляной кислотой. В ходе этой окислительно-восстановительной реакции образуются хлорид марганца(II), газообразный хлор и вода.

$MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 \uparrow + 2H_2O$

2. Для решения задачи нам потребуются молярные массы оксида марганца(IV) ($MnO_2$) и хлора ($Cl_2$). Рассчитаем их, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы:

Относительная атомная масса марганца $Ar(Mn) \approx 55$.

Относительная атомная масса кислорода $Ar(O) \approx 16$.

Относительная атомная масса хлора $Ar(Cl) \approx 35,5$.

Молярная масса оксида марганца(IV):

$M(MnO_2) = Ar(Mn) + 2 \cdot Ar(O) = 55 + 2 \cdot 16 = 87$ г/моль.

Молярная масса хлора:

$M(Cl_2) = 2 \cdot Ar(Cl) = 2 \cdot 35,5 = 71$ г/моль.

3. Найдем количество вещества (моль) выделившегося хлора по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(Cl_2) = \frac{m(Cl_2)}{M(Cl_2)} = \frac{14,2 \text{ г}}{71 \text{ г/моль}} = 0,2$ моль.

4. Согласно уравнению реакции, для получения 1 моль хлора ($Cl_2$) требуется 1 моль оксида марганца(IV) ($MnO_2$). Соотношение их количеств веществ составляет 1:1.

$\frac{n(MnO_2)}{1} = \frac{n(Cl_2)}{1}$

Следовательно, количество вещества оксида марганца(IV), вступившего в реакцию, равно количеству вещества полученного хлора:

$n(MnO_2) = n(Cl_2) = 0,2$ моль.

5. Зная количество вещества и молярную массу оксида марганца(IV), рассчитаем его массу по формуле $m = n \cdot M$:

$m(MnO_2) = n(MnO_2) \cdot M(MnO_2) = 0,2 \text{ моль} \cdot 87 \text{ г/моль} = 17,4$ г.

Ответ: для получения 14,2 г хлора требуется взять 17,4 г оксида марганца(IV).