Номер 1, страница 37, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. Смешали 5 л (н.у.) аммиака и 15 л (н.у.) хлороводорода. Какое вещество взято в избытке и какова его масса?

Ответ: $V(\text{HCl}) = 10 \text{ л}$, $m(\text{HCl}) = 16.28 \text{ г}$.

1. Дано:

$V(NH_3) = 5$ л

$V(HCl) = 15$ л

Условия: н.у. (нормальные условия)

Найти:

Вещество в избытке - ?

$m_{избытка}$ - ?

Решение:

1. Составляем уравнение химической реакции между аммиаком и хлороводородом:

$NH_3 + HCl \rightarrow NH_4Cl$

По уравнению реакции видно, что аммиак ($NH_3$) и хлороводород ($HCl$) реагируют в мольном соотношении 1:1.

2. Поскольку реагенты являются газами и их объемы даны при нормальных условиях (н.у.), для них справедлив закон объемных отношений. Так как мольное соотношение реагентов 1:1, то и их объемное соотношение также будет 1:1.

$V(NH_3) : V(HCl) = 1 : 1$

3. Определим, какое из веществ находится в недостатке, а какое — в избытке. Для реакции с 5 л аммиака потребуется 5 л хлороводорода. По условию задачи, было взято 15 л хлороводорода.

Так как для реакции требуется объем $V(HCl) = V(NH_3) = 5 \text{ л}$, а было взято 15 л, то аммиак полностью прореагирует и находится в недостатке. Соответственно, хлороводород взят в избытке.

4. Рассчитаем объем избыточного хлороводорода. Он равен разнице между исходным объемом и объемом, вступившим в реакцию:

$V_{изб}(HCl) = V_{исх}(HCl) - V_{прореаг}(HCl) = 15 \text{ л} - 5 \text{ л} = 10 \text{ л}$

5. Рассчитаем массу избыточного хлороводорода. Для этого сначала найдем количество вещества (число молей) избыточного $HCl$, используя молярный объем газов при н.у., который равен $V_m = 22,4$ л/моль:

$n_{изб}(HCl) = \frac{V_{изб}(HCl)}{V_m} = \frac{10 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} \approx 0,4464 \text{ моль}$

6. Найдем молярную массу хлороводорода ($M(HCl)$). Она складывается из атомных масс водорода и хлора:

$M(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl) \approx 1,008 \text{ г/моль} + 35,453 \text{ г/моль} \approx 36,461 \text{ г/моль}$

7. Теперь можем рассчитать массу избыточного $HCl$, умножив количество вещества на молярную массу:

$m_{изб}(HCl) = n_{изб}(HCl) \cdot M(HCl) \approx 0,4464 \text{ моль} \cdot 36,461 \text{ г/моль} \approx 16,28 \text{ г}$

Ответ:

В избытке взят хлороводород. Объем избытка составляет $V(HCl) = 10 \text{ л}$, а его масса $m(HCl) \approx 16,28 \text{ г}$.