Номер 1, страница 62, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. Диоксид кремния медленно растворяется во фтороводородной кислоте по уравнению реакции: $SiO_2 + 6HF = H_2SiF_6 + 2H_2O$

Рассчитайте массу 20%-ной фтороводородной кислоты $HF$, которой потребуется для растворения 12 г $SiO_2$.

Ответ: 120 г.

1. Дано:

Уравнение реакции: $SiO_2 + 6HF = H_2SiF_6 + 2H_2O$

Масса диоксида кремния: $m(SiO_2) = 12 \text{ г}$

Массовая доля фтороводородной кислоты: $\omega(HF) = 20\% = 0.2$

Найти:

Массу раствора фтороводородной кислоты: $m_{p-pa}(HF)$ - ?

Решение:

1. Рассчитаем молярные массы диоксида кремния ($SiO_2$) и фтороводорода ($HF$). Для этого воспользуемся периодической системой химических элементов, округляя атомные массы до целых чисел: $Ar(Si) \approx 28$, $Ar(O) \approx 16$, $Ar(H) \approx 1$, $Ar(F) \approx 19$.

Молярная масса диоксида кремния:

$M(SiO_2) = Ar(Si) + 2 \cdot Ar(O) = 28 + 2 \cdot 16 = 60 \text{ г/моль}$

Молярная масса фтороводорода:

$M(HF) = Ar(H) + Ar(F) = 1 + 19 = 20 \text{ г/моль}$

2. Найдем количество вещества (в молях) диоксида кремния, масса которого нам известна:

$n(SiO_2) = \frac{m(SiO_2)}{M(SiO_2)} = \frac{12 \text{ г}}{60 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим, какое количество вещества фтороводорода ($HF$) потребуется для реакции с 0.2 моль $SiO_2$. Стехиометрическое соотношение между $SiO_2$ и $HF$ составляет 1:6.

$\frac{n(SiO_2)}{1} = \frac{n(HF)}{6}$

Отсюда, количество вещества фтороводорода:

$n(HF) = 6 \cdot n(SiO_2) = 6 \cdot 0.2 \text{ моль} = 1.2 \text{ моль}$

4. Вычислим массу чистого фтороводорода ($HF$), которая соответствует найденному количеству вещества:

$m(HF) = n(HF) \cdot M(HF) = 1.2 \text{ моль} \cdot 20 \text{ г/моль} = 24 \text{ г}$

5. Нам известна масса чистого вещества ($HF$) и массовая доля этого вещества в растворе. Рассчитаем массу всего 20%-го раствора фтороводородной кислоты.

Массовая доля вещества в растворе определяется по формуле: $\omega = \frac{m_{вещества}}{m_{раствора}}$.

Выразим отсюда массу раствора:

$m_{p-pa}(HF) = \frac{m(HF)}{\omega(HF)} = \frac{24 \text{ г}}{0.20} = 120 \text{ г}$

Ответ: 120 г.