Номер 5, страница 53 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 3. Галогены. Параграф 13. Хлор. Подумай, ответь, выполни... - номер 5, страница 53.

Условие.

5. В закрытом прочном сосуде смешали 8 л хлора с 12 л водорода (н. у.) и смесь взорвали. Какой объём хлороводорода получился? Какой газ и в каком объёме остался в избытке?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V(Cl_2) = 8 \ л$

$V(H_2) = 12 \ л$

Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

$V(HCl)$ - ?

$V_{ост}(избыток)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия хлора с водородом:

$H_2 + Cl_2 \rightarrow 2HCl$

2. Согласно закону объемных отношений Гей-Люссака, объемы вступающих в реакцию и образующихся в ее ходе газов соотносятся между собой как небольшие целые числа. Эти числа равны стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции.

Из уравнения реакции видно, что 1 объем водорода реагирует с 1 объемом хлора, образуя 2 объема хлороводорода. Таким образом, соотношение объемов газов следующее:

$V(H_2) : V(Cl_2) : V(HCl) = 1 : 1 : 2$

3. Определим, какой из реагентов находится в избытке, а какой в недостатке (лимитирующий реагент). Для этого сравним объемные отношения данных нам газов с теоретическими.

По уравнению реакции, на 1 л хлора требуется 1 л водорода. У нас есть 8 л хлора. Следовательно, для полной реакции с хлором необходимо:

$V(H_2)_{реакц.} = V(Cl_2) \times \frac{1}{1} = 8 \ л$

По условию дано 12 л водорода, что больше, чем требуется для реакции (12 л > 8 л). Следовательно, водород находится в избытке, а хлор — в недостатке. Дальнейшие расчеты будем вести по хлору, так как он прореагирует полностью.

4. Рассчитаем объем образовавшегося хлороводорода ($HCl$). Согласно уравнению реакции, из 1 объема хлора образуется 2 объема хлороводорода.

$V(HCl) = 2 \times V(Cl_2) = 2 \times 8 \ л = 16 \ л$

5. Рассчитаем объем газа, оставшегося в избытке. Мы определили, что водород находится в избытке. Найдем его оставшийся объем как разницу между начальным объемом и объемом, вступившим в реакцию.

$V_{ост}(H_2) = V_{исх}(H_2) - V_{реакц.}(H_2) = 12 \ л - 8 \ л = 4 \ л$

Ответ: В результате реакции получилось 16 л хлороводорода. В избытке остался водород в объеме 4 л.