Номер 18, страница 7 - 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 18, страница 7.

Условие.

18. К 200 г 6 %-ного раствора нитрата серебра добавили 150 г 2 %-ного раствора хлорида натрия. Вычислите массу образовавшегося осадка.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{р-ра}(AgNO_3) = 200$ г

$\omega(AgNO_3) = 6\% = 0.06$

$m_{р-ра}(NaCl) = 150$ г

$\omega(NaCl) = 2\% = 0.02$

Найти:

$m_{осадка}$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции между нитратом серебра ($AgNO_3$) и хлоридом натрия ($NaCl$). Это реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимый в воде осадок хлорида серебра ($AgCl$).

$AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl \downarrow + NaNO_3$

Уравнение сбалансировано, все коэффициенты равны 1.

2. Вычислим массы чистых веществ (реагентов) в исходных растворах по формуле $m_{вещества} = m_{раствора} \cdot \omega_{вещества}$.

Масса нитрата серебра:

$m(AgNO_3) = 200 \text{ г} \cdot 0.06 = 12$ г.

Масса хлорида натрия:

$m(NaCl) = 150 \text{ г} \cdot 0.02 = 3$ г.

3. Рассчитаем молярные массы реагентов и продукта (осадка), используя периодическую таблицу химических элементов. Округлим атомные массы до целых чисел (кроме хлора).

$M(AgNO_3) = 108 + 14 + 3 \cdot 16 = 170$ г/моль.

$M(NaCl) = 23 + 35.5 = 58.5$ г/моль.

$M(AgCl) = 108 + 35.5 = 143.5$ г/моль.

4. Найдем количество вещества (в молях) для каждого реагента по формуле $n = m/M$.

$n(AgNO_3) = \frac{12 \text{ г}}{170 \text{ г/моль}} \approx 0.0706$ моль.

$n(NaCl) = \frac{3 \text{ г}}{58.5 \text{ г/моль}} \approx 0.0513$ моль.

5. Определим, какой из реагентов находится в недостатке (лимитирующий реагент), чтобы рассчитать массу продукта. Согласно уравнению реакции, вещества реагируют в мольном соотношении $1:1$. Сравним количество молей реагентов:

$0.0513 \text{ моль } (NaCl) < 0.0706 \text{ моль } (AgNO_3)$

Так как хлорид натрия находится в недостатке, он прореагирует полностью, и расчет массы осадка нужно вести по нему.

6. Рассчитаем количество вещества образовавшегося осадка $AgCl$. Из уравнения реакции следует, что количество вещества хлорида серебра равно количеству вещества прореагировавшего хлорида натрия.

$n(AgCl) = n(NaCl) \approx 0.0513$ моль.

7. Вычислим массу осадка $AgCl$ по формуле $m = n \cdot M$.

$m(AgCl) = n(AgCl) \cdot M(AgCl) \approx 0.0513 \text{ моль} \cdot 143.5 \text{ г/моль} \approx 7.36$ г.

Ответ: масса образовавшегося осадка составляет 7,36 г.