Номер 1, страница 6 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 1. Задачи на вычисление количества, массы или объёма продукта реакции, если одно из исходных веществ взято в избытке - номер 1, страница 6.

Условие.

1. Какую массу поваренной соли можно получить при взаимодействии 2,3 г металлического натрия и 2,24 л хлора (н. у.)?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Масса металлического натрия: $m(\text{Na}) = 2,3 \text{ г}$
Объем хлора (при н. у.): $V(\text{Cl}_2) = 2,24 \text{ л}$
Молярный объем газа при н. у.: $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$

Найти:

Массу поваренной соли (хлорида натрия): $m(\text{NaCl}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия металлического натрия с хлором с образованием поваренной соли (хлорида натрия):

$2\text{Na} + \text{Cl}_2 \rightarrow 2\text{NaCl}$

2. Найдем количество вещества (в молях) для каждого из реагентов, используя их массы и объемы.

Молярная масса натрия $M(\text{Na}) \approx 23 \text{ г/моль}$.
Количество вещества натрия:

$n(\text{Na}) = \frac{m(\text{Na})}{M(\text{Na})} = \frac{2,3 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

Количество вещества хлора (газ при нормальных условиях):

$n(\text{Cl}_2) = \frac{V(\text{Cl}_2)}{V_m} = \frac{2,24 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

3. Определим, какой из реагентов находится в недостатке, так как он полностью прореагирует и определит массу продукта. Для этого сравним мольные соотношения реагентов по уравнению реакции и по расчету.

Согласно уравнению реакции, на 2 моль натрия требуется 1 моль хлора. Проверим, сколько моль хлора необходимо для реакции с 0,1 моль натрия:

$n_{\text{теор}}(\text{Cl}_2) = \frac{1}{2} n(\text{Na}) = \frac{1}{2} \cdot 0,1 \text{ моль} = 0,05 \text{ моль}$

По условию задачи у нас есть 0,1 моль хлора, что больше, чем требуется для реакции (0,05 моль). Следовательно, хлор находится в избытке, а натрий — в недостатке. Дальнейшие расчеты будем вести по натрию.

4. Рассчитаем количество вещества хлорида натрия ($NaCl$), которое образуется в реакции. По уравнению реакции, из 2 моль натрия образуется 2 моль хлорида натрия, то есть их количества веществ соотносятся как 1:1.

$n(\text{NaCl}) = n(\text{Na}) = 0,1 \text{ моль}$

5. Найдем массу образовавшегося хлорида натрия.

Молярная масса хлорида натрия:

$M(\text{NaCl}) = M(\text{Na}) + M(\text{Cl}) = 23 + 35,5 = 58,5 \text{ г/моль}$

Масса хлорида натрия:

$m(\text{NaCl}) = n(\text{NaCl}) \cdot M(\text{NaCl}) = 0,1 \text{ моль} \cdot 58,5 \text{ г/моль} = 5,85 \text{ г}$

Ответ: можно получить 5,85 г поваренной соли.