Номер 18, страница 77 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 8. Азот, фосфор и их соединения - номер 18, страница 77.

Условие.

18. Аммиак объёмом 15,68 л (н. у.) полностью взаимодействует с 200 г соляной кислоты. Найдите массовую долю хлороводорода в соляной кислоте.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V(NH_3) = 15,68$ л (н. у.)

$m_{р-ра}(HCl) = 200$ г

Найти:

$\omega(HCl)$ - ?

Решение:

1. Составляем уравнение химической реакции между аммиаком и соляной кислотой. При их взаимодействии образуется соль — хлорид аммония:

$NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$

Уравнение сбалансировано, стехиометрические коэффициенты перед реагентами равны 1. Это означает, что аммиак и хлороводород реагируют в мольном соотношении 1:1.

2. Находим количество вещества аммиака ($n$), зная его объем при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. составляет $V_m = 22,4$ л/моль.

$n(NH_3) = \frac{V(NH_3)}{V_m} = \frac{15,68 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,7 \text{ моль}$

3. Так как реакция протекает полностью и соотношение реагентов 1:1, количество вещества хлороводорода, вступившего в реакцию, равно количеству вещества аммиака:

$n(HCl) = n(NH_3) = 0,7 \text{ моль}$

4. Вычисляем массу хлороводорода ($m$), которая содержалась в 200 г раствора. Для этого сначала определим молярную массу хлороводорода ($M(HCl)$):

$M(HCl) = M(H) + M(Cl) = 1,008 + 35,453 \approx 36,5 \text{ г/моль}$

Теперь находим массу HCl:

$m(HCl) = n(HCl) \times M(HCl) = 0,7 \text{ моль} \times 36,5 \text{ г/моль} = 25,55 \text{ г}$

5. Зная массу чистого вещества (хлороводорода) и массу всего раствора, находим массовую долю ($\omega$) хлороводорода в соляной кислоте по формуле:

$\omega(HCl) = \frac{m(HCl)}{m_{р-ра}(HCl)} \times 100\%$

Подставляем наши значения:

$\omega(HCl) = \frac{25,55 \text{ г}}{200 \text{ г}} \times 100\% = 0,12775 \times 100\% = 12,775\%$

Ответ: массовая доля хлороводорода в соляной кислоте составляет 12,775%.