Номер 7, страница 117 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 6. Углерод и кремний. Параграф 32. Химические свойства углерода. Адсорбция. Подумай, ответь, выполни... - номер 7, страница 117.

Условие.

7. Сколько потребуется раствора, содержащего 0,05 массовой доли, или 5%, хлороводорода, для реакции с 11,2 г карбоната натрия?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(Na_2CO_3) = 11,2\ г$

$\omega(HCl) = 5\% = 0,05$

Найти:

$m(раствора\ HCl) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия карбоната натрия с соляной кислотой (раствором хлороводорода). В результате реакции образуются хлорид натрия, вода и углекислый газ:

$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$

Из уравнения видно, что карбонат натрия и хлороводород реагируют в мольном соотношении $1:2$.

2. Рассчитаем молярные массы реагентов, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы:

Молярная масса карбоната натрия ($Na_2CO_3$):

$M(Na_2CO_3) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 106\ г/моль$.

Молярная масса хлороводорода ($HCl$):

$M(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl) = 1 + 35,5 = 36,5\ г/моль$.

3. Найдем количество вещества (число молей) карбоната натрия массой 11,2 г по формуле $n = m/M$:

$n(Na_2CO_3) = \frac{m(Na_2CO_3)}{M(Na_2CO_3)} = \frac{11,2\ г}{106\ г/моль} \approx 0,1057\ моль$.

4. По уравнению реакции определим количество вещества хлороводорода, которое требуется для полного взаимодействия с данным количеством карбоната натрия:

$n(HCl) = 2 \cdot n(Na_2CO_3) = 2 \cdot \frac{11,2\ г}{106\ г/моль} = \frac{22,4}{106}\ моль \approx 0,2113\ моль$.

5. Вычислим массу чистого хлороводорода, необходимую для реакции:

$m(HCl) = n(HCl) \cdot M(HCl) = \frac{22,4}{106}\ моль \cdot 36,5\ г/моль \approx 7,713\ г$.

6. Зная массу чистого вещества и его массовую долю в растворе ($\omega = 5\% = 0,05$), найдем массу всего раствора соляной кислоты. Массовая доля вычисляется как $\omega = \frac{m(вещества)}{m(раствора)}$, отсюда масса раствора:

$m(раствора\ HCl) = \frac{m(HCl)}{\omega(HCl)} = \frac{7,713\ г}{0,05} \approx 154,26\ г$.

Округляя результат до одного знака после запятой (в соответствии с точностью исходных данных), получаем 154,3 г.

Ответ: потребуется 154,3 г 5%-го раствора хлороводорода.