Номер 31, страница 53 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

6. Галогены и их соединения. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 31, страница 53.

Условие.

31. Рассчитайте объем хлороводорода (н. у.) и массу воды, необходимые для приготовления 180 г 20%-ной соляной кислоты.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{р-ра(HCl)} = 180 \text{ г}$

$\omega_{(HCl)} = 20\% = 0.2$

Найти:

$V_{(HCl)}$ (н. у.) - ?

$m_{(H_2O)}$ - ?

Решение:

Соляная кислота — это водный раствор хлороводорода ($HCl$).

1. Определим массу чистого хлороводорода ($HCl$), которая содержится в 180 г 20%-ного раствора. Массовая доля вещества в растворе вычисляется по формуле:

$\omega = \frac{m_{вещества}}{m_{раствора}}$

Выразим из формулы массу вещества ($HCl$):

$m_{(HCl)} = \omega_{(HCl)} \times m_{р-ра(HCl)} = 0.2 \times 180 \text{ г} = 36 \text{ г}$

2. Масса всего раствора является суммой масс растворенного вещества (хлороводорода) и растворителя (воды). Найдем массу воды:

$m_{(H_2O)} = m_{р-ра(HCl)} - m_{(HCl)} = 180 \text{ г} - 36 \text{ г} = 144 \text{ г}$

3. Чтобы найти объем хлороводорода, необходимо сначала рассчитать его количество вещества (в молях). Для этого найдем молярную массу $HCl$.

Молярная масса $M_{(HCl)}$ равна сумме атомных масс водорода ($Ar(H) \approx 1 \text{ г/моль}$) и хлора ($Ar(Cl) \approx 35.5 \text{ г/моль}$):

$M_{(HCl)} = 1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль}$

Теперь рассчитаем количество вещества $n_{(HCl)}$:

$n_{(HCl)} = \frac{m_{(HCl)}}{M_{(HCl)}} = \frac{36 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} \approx 0.9863 \text{ моль}$

4. Объем любого газа при нормальных условиях (н. у.) можно найти, умножив его количество вещества на молярный объем газов при н. у., который составляет $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$.

$V_{(HCl)} = n_{(HCl)} \times V_m = 0.9863 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 22.09 \text{ л}$

Округляя до десятых, получаем $22.1 \text{ л}$.

Ответ: для приготовления 180 г 20%-ной соляной кислоты необходимо взять 144 г воды и хлороводород объёмом 22,1 л (н. у.).