Номер 3, страница 58 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

3. Хлороводород, который получили при взаимодействии избытка концентрированной серной кислоты с 58,5 г хлорида натрия, растворили в 146 г воды. Определите массовую долю хлороводорода (в процентах) в полученном растворе.

Дано:

m(NaCl) = 58,5 г

m(H₂O) = 146 г

H₂SO₄ - в избытке

Найти:

ω(HCl) - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции взаимодействия хлорида натрия с концентрированной серной кислотой. Так как серная кислота находится в избытке, реакция протекает с образованием кислой соли (гидросульфата натрия) и хлороводорода:

$NaCl + H_2SO_4(конц.) \rightarrow NaHSO_4 + HCl\uparrow$

2. Рассчитаем молярные массы хлорида натрия (NaCl) и хлороводорода (HCl), используя периодическую таблицу химических элементов Д.И. Менделеева.

$M(NaCl) = M(Na) + M(Cl) = 23 + 35,5 = 58,5 \text{ г/моль}$

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

3. Найдем количество вещества (в молях) хлорида натрия, вступившего в реакцию. Так как серная кислота в избытке, расчет ведем по хлориду натрия.

$n(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{M(NaCl)} = \frac{58,5 \text{ г}}{58,5 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, из 1 моль NaCl образуется 1 моль HCl. Таким образом, количество вещества полученного хлороводорода равно количеству вещества хлорида натрия:

$n(HCl) = n(NaCl) = 1 \text{ моль}$

5. Вычислим массу хлороводорода, полученного в ходе реакции:

$m(HCl) = n(HCl) \times M(HCl) = 1 \text{ моль} \times 36,5 \text{ г/моль} = 36,5 \text{ г}$

6. Весь полученный хлороводород растворили в 146 г воды. Масса полученного раствора складывается из массы растворенного вещества (HCl) и массы растворителя (H₂O):

$m(раствора) = m(HCl) + m(H_2O) = 36,5 \text{ г} + 146 \text{ г} = 182,5 \text{ г}$

7. Определим массовую долю хлороводорода (соляной кислоты) в полученном растворе по формуле:

$\omega(HCl) = \frac{m(HCl)}{m(раствора)} \times 100\%$

Подставим найденные значения:

$\omega(HCl) = \frac{36,5 \text{ г}}{182,5 \text{ г}} \times 100\% = 0,2 \times 100\% = 20\%$

Ответ: массовая доля хлороводорода в полученном растворе составляет 20%.