Номер 14, страница 45 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

14. Определите объём $CO_2$ (н. у.), выделившегося при взаимодействии 53 г $Na_2CO_3$ с избытком $HCl$.

Дано:

Масса карбоната натрия $m(Na_2CO_3) = 53$ г

Соляная кислота ($HCl$) в избытке

Найти:

Объём углекислого газа $V(CO_2)$ (н. у.) — ?

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции. Карбонат натрия реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида натрия, воды и углекислого газа:

$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$

Поскольку соляная кислота дана в избытке, расчёт количества продуктов реакции ведётся по недостающему реагенту — карбонату натрия.

2. Рассчитаем молярную массу карбоната натрия ($Na_2CO_3$), используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева:

$M(Na_2CO_3) = 2 \cdot A_r(Na) + A_r(C) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 46 + 12 + 48 = 106$ г/моль.

3. Найдём количество вещества (число молей) карбоната натрия, содержащееся в 53 г:

$n(Na_2CO_3) = \frac{m(Na_2CO_3)}{M(Na_2CO_3)} = \frac{53 \text{ г}}{106 \text{ г/моль}} = 0.5$ моль.

4. По уравнению реакции определим количество вещества углекислого газа. Стехиометрические коэффициенты перед $Na_2CO_3$ и $CO_2$ равны 1, следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(CO_2) = n(Na_2CO_3) = 0.5$ моль.

5. Рассчитаем объём выделившегося углекислого газа при нормальных условиях (н. у.). Молярный объём идеального газа при н. у. ($V_m$) составляет 22,4 л/моль.

$V(CO_2) = n(CO_2) \cdot V_m = 0.5 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 11.2$ л.

Ответ: объём выделившегося углекислого газа при нормальных условиях составляет 11,2 л.