Номер 21, страница 8 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Авторы: Габриелян О. С., Тригубчак И. В.
Тип: Сборник задач и упражнений
Издательство: Просвещение
Год издания: 2020 - 2025
Цвет обложки: белый, зелёный с кристаллом
ISBN: 978-5-09-073711-1
Популярные ГДЗ в 9 классе
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 21, страница 8.
№21 (с. 8)
Условие. №21 (с. 8)
скриншот условия

21. К 50 мл 20%-ного раствора хлорида аммония (плотность 1,06 г/мл) добавили 50 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,2 г/мл) и полученный раствор прокипятили. Вычислите массовые доли веществ, содержащихся в конечном растворе (потерями воды можно пренебречь).
Решение. №21 (с. 8)


Решение 2. №21 (с. 8)
Дано:
$V(р-ра\ NH_4Cl) = 50\ мл$
$\omega(NH_4Cl) = 20\% = 0,20$
$\rho(р-ра\ NH_4Cl) = 1,06\ г/мл$
$V(р-ра\ NaOH) = 50\ мл$
$\omega(NaOH) = 20\% = 0,20$
$\rho(р-ра\ NaOH) = 1,2\ г/мл$
Найти:
$\omega(\text{веществ в конечном растворе}) - ?$
Решение:
1. Запишем уравнение реакции между хлоридом аммония и гидроксидом натрия. При кипячении образующийся аммиак улетучивается из раствора в виде газа.
$NH_4Cl + NaOH \xrightarrow{t^\circ} NaCl + H_2O + NH_3\uparrow$
2. Рассчитаем массы исходных растворов, а затем массы растворенных в них веществ.
Масса 20%-ного раствора хлорида аммония:
$m(р-ра\ NH_4Cl) = V \cdot \rho = 50\ мл \cdot 1,06\ г/мл = 53\ г$
Масса чистого хлорида аммония в этом растворе:
$m(NH_4Cl) = m(р-ра\ NH_4Cl) \cdot \omega(NH_4Cl) = 53\ г \cdot 0,20 = 10,6\ г$
Масса 20%-ного раствора гидроксида натрия:
$m(р-ра\ NaOH) = V \cdot \rho = 50\ мл \cdot 1,2\ г/мл = 60\ г$
Масса чистого гидроксида натрия в этом растворе:
$m(NaOH) = m(р-ра\ NaOH) \cdot \omega(NaOH) = 60\ г \cdot 0,20 = 12\ г$
3. Определим количество вещества (в молях) для каждого реагента, чтобы найти лимитирующий реагент.
Молярная масса хлорида аммония: $M(NH_4Cl) = 14,01 + 4 \cdot 1,01 + 35,45 = 53,49\ г/моль \approx 53,5\ г/моль$.
Молярная масса гидроксида натрия: $M(NaOH) = 22,99 + 16,00 + 1,01 = 40,00\ г/моль$.
Количество вещества хлорида аммония:
$n(NH_4Cl) = \frac{m(NH_4Cl)}{M(NH_4Cl)} = \frac{10,6\ г}{53,5\ г/моль} \approx 0,1981\ моль$
Количество вещества гидроксида натрия:
$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{12\ г}{40\ г/моль} = 0,3\ моль$
4. Согласно уравнению реакции, реагенты взаимодействуют в соотношении 1:1. Сравним их количества: $0,1981\ моль\ NH_4Cl < 0,3\ моль\ NaOH$. Следовательно, хлорид аммония находится в недостатке и прореагирует полностью, а гидроксид натрия — в избытке. Дальнейшие расчеты ведем по недостатку ($NH_4Cl$).
5. Рассчитаем массы продуктов реакции и массу оставшегося в растворе избытка $NaOH$.
По уравнению реакции, $n(NaCl) = n(NH_3) = n_{прореаг.}(NaOH) = n(NH_4Cl) \approx 0,1981\ моль$.
Масса образовавшегося хлорида натрия ($M(NaCl) = 58,5\ г/моль$):
$m(NaCl) = n(NaCl) \cdot M(NaCl) = 0,1981\ моль \cdot 58,5\ г/моль \approx 11,59\ г$
Масса выделившегося аммиака ($M(NH_3) = 17\ г/моль$):
$m(NH_3) = n(NH_3) \cdot M(NH_3) = 0,1981\ моль \cdot 17\ г/моль \approx 3,37\ г$
Количество вещества оставшегося гидроксида натрия:
$n_{ост.}(NaOH) = n_{исх.}(NaOH) - n_{прореаг.}(NaOH) = 0,3\ моль - 0,1981\ моль = 0,1019\ моль$
Масса оставшегося гидроксида натрия:
$m_{ост.}(NaOH) = n_{ост.}(NaOH) \cdot M(NaOH) = 0,1019\ моль \cdot 40\ г/моль \approx 4,08\ г$
6. Найдем массу конечного раствора. Она равна сумме масс исходных растворов за вычетом массы улетевшего аммиака (потерями воды пренебрегаем по условию).
$m_{конечн. р-ра} = m(р-ра\ NH_4Cl) + m(р-ра\ NaOH) - m(NH_3) = 53\ г + 60\ г - 3,37\ г = 109,63\ г$
7. Теперь можем вычислить массовые доли всех веществ, содержащихся в конечном растворе: $NaCl$, $NaOH$ и воды $H_2O$.
Массовая доля хлорида натрия:
$\omega(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{m_{конечн. р-ра}} = \frac{11,59\ г}{109,63\ г} \cdot 100\% \approx 10,57\%$
Массовая доля гидроксида натрия:
$\omega(NaOH) = \frac{m_{ост.}(NaOH)}{m_{конечн. р-ра}} = \frac{4,08\ г}{109,63\ г} \cdot 100\% \approx 3,72\%$
Массу воды в конечном растворе найдем, вычитая из массы конечного раствора массы всех растворенных веществ:
$m(H_2O) = m_{конечн. р-ра} - m(NaCl) - m_{ост.}(NaOH) = 109,63\ г - 11,59\ г - 4,08\ г = 93,96\ г$
Массовая доля воды:
$\omega(H_2O) = \frac{m(H_2O)}{m_{конечн. р-ра}} = \frac{93,96\ г}{109,63\ г} \cdot 100\% \approx 85,71\%$
Ответ: Массовые доли веществ в конечном растворе: $\omega(NaCl) \approx 10,57\%$; $\omega(NaOH) \approx 3,72\%$; $\omega(H_2O) \approx 85,71\%$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по химии за 9 класс, для упражнения номер 21 расположенного на странице 8 к сборнику задач и упражнений 2020 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по химии к упражнению №21 (с. 8), авторов: Габриелян (Олег Саргисович), Тригубчак (Инесса Васильевна), ФГОС (старый) учебного пособия издательства Просвещение.