Номер 9, 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 9, страница 7.

Условие.

9. При проведении реакции нейтрализации смешали растворы, содержащие 39,2 г гидроксида калия и 40,5 г бромоводородной кислоты. Какую реакцию среды будет иметь полученный раствор?

Решение.

Решение 2.

Дано:

масса гидроксида калия, $m(KOH) = 39,2$ г
масса бромоводородной кислоты, $m(HBr) = 40,5$ г

Данные представлены в единицах, подходящих для расчетов, перевод в СИ не требуется.

Найти:

Реакцию среды полученного раствора.

Решение:

Для определения реакции среды необходимо выяснить, какое из реагирующих веществ (кислота или щелочь) окажется в избытке после реакции нейтрализации.

1. Запишем уравнение реакции между гидроксидом калия (сильное основание) и бромоводородной кислотой (сильная кислота):
$KOH + HBr \rightarrow KBr + H_2O$
Согласно уравнению реакции, гидроксид калия и бромоводородная кислота реагируют в мольном соотношении 1:1.

2. Рассчитаем молярные массы реагентов, используя относительные атомные массы из Периодической системы химических элементов:
Молярная масса гидроксида калия (KOH):
$M(KOH) = 39,1 + 16,0 + 1,0 = 56,1$ г/моль
Молярная масса бромоводородной кислоты (HBr):
$M(HBr) = 1,0 + 79,9 = 80,9$ г/моль

3. Найдем количество вещества (в молях) для каждого реагента по формуле $n = \frac{m}{M}$:
Количество вещества гидроксида калия:
$n(KOH) = \frac{m(KOH)}{M(KOH)} = \frac{39,2 \text{ г}}{56,1 \text{ г/моль}} \approx 0,6988$ моль
Количество вещества бромоводородной кислоты:
$n(HBr) = \frac{m(HBr)}{M(HBr)} = \frac{40,5 \text{ г}}{80,9 \text{ г/моль}} \approx 0,5006$ моль

4. Сравним полученные количества веществ, чтобы определить, какое из них находится в избытке.
Так как реагенты взаимодействуют в соотношении 1:1, для полной нейтрализации требуется равное количество моль кислоты и щелочи.
Сравниваем: $0,6988 \text{ моль (KOH)} > 0,5006 \text{ моль (HBr)}$.
Следовательно, бромоводородная кислота прореагирует полностью, а гидроксид калия останется в избытке.

После завершения реакции в растворе будут содержаться: соль бромид калия (KBr), вода (H₂O) и избыток гидроксида калия (KOH). Соль KBr образована сильным основанием и сильной кислотой, поэтому она не подвергается гидролизу и не влияет на pH раствора. Наличие в конечном растворе избытка сильного основания KOH будет определять его реакцию среды.

Таким образом, из-за избытка гидроксид-ионов ($OH^−$) полученный раствор будет иметь щелочную реакцию среды (pH > 7).

Ответ: полученный раствор будет иметь щелочную реакцию среды.