Номер 2, страница 55, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 2. В золе древесины ели массовая доля карбоната калия составляет $26,4\%$. Определите массу соляной кислоты с массовой долей $HCl$, равной $20\%$, который полностью нейтрализует карбонат калия, содержащийся в золе древесины ели массой $100$ г.

Ответ: $m(HCl) = 69,83$ г.

Дано:

$m(\text{золы}) = 100 \text{ г}$

$ω(K_2CO_3) = 26,4 \% = 0,264$

$ω(HCl) = 20 \% = 0,20$

Найти:

$m(\text{р-ра } HCl) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации карбоната калия соляной кислотой. В результате реакции образуются хлорид калия, вода и углекислый газ:

$K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2o + CO_2\uparrow$

2. Найдем массу карбоната калия ($K_2CO_3$), содержащегося в 100 г золы:

$m(K_2CO_3) = m(\text{золы}) \cdot ω(K_2CO_3) = 100 \text{ г} \cdot 0,264 = 26,4 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярные массы карбоната калия и хлороводорода, используя относительные атомные массы элементов: $A_r(K)=39$, $A_r(C)=12$, $A_r(O)=16$, $A_r(H)=1$, $A_r(Cl)=35,5$.

$M(K_2CO_3) = 2 \cdot 39 + 12 + 3 \cdot 16 = 138 \text{ г/моль}$

$M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$

4. Определим количество вещества (число моль) карбоната калия:

$n(K_2CO_3) = \frac{m(K_2CO_3)}{M(K_2CO_3)} = \frac{26,4 \text{ г}}{138 \text{ г/моль}} \approx 0,1913 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции, на 1 моль $K_2CO_3$ расходуется 2 моль $HCl$. Следовательно, количество вещества соляной кислоты равно:

$n(HCl) = 2 \cdot n(K_2CO_3) = 2 \cdot 0,1913 \text{ моль} \approx 0,3826 \text{ моль}$

6. Вычислим массу чистого хлороводорода, необходимого для реакции:

$m(HCl) = n(HCl) \cdot M(HCl) = 0,3826 \text{ моль} \cdot 36,5 \text{ г/моль} \approx 13,966 \text{ г}$

7. Зная массу чистого $HCl$ и его массовую долю в растворе (20%), найдем массу раствора соляной кислоты:

$m(\text{р-ра } HCl) = \frac{m(HCl)}{ω(HCl)} = \frac{13,966 \text{ г}}{0,20} = 69,83 \text{ г}$

Ответ: $m(\text{р-ра } HCl) = 69,83 \text{ г}$.