Номер 647, страница 143 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

647. При нагревании $100\text{ г}$ раствора с массовой долей формальдегида $8,0 \, \%$ образовался раствор массой $89\text{ г}$ с массовой долей альдегида $7,3 \, \%$. Определите массу испарившейся воды и объем выделившегося альдегида $(\text{н. у.})$.

Дано:

m₁(раствора) = 100 г

ω₁(CH₂O) = 8,0 %

m₂(раствора) = 89 г

ω₂(CH₂O) = 7,3 %

m₁(раствора) = 100 г = 0,1 кг

m₂(раствора) = 89 г = 0,089 кг

Найти:

m(H₂O)_исп. - ?

V(CH₂O)_выд. (н.у.) - ?

Решение:

Для решения задачи сначала найдем абсолютные массы формальдегида и воды в начальном и конечном растворах.

1. Массы компонентов в исходном растворе:

Масса формальдегида: $m_1(\text{CH}_2\text{O}) = m_1(\text{раствора}) \cdot \omega_1(\text{CH}_2\text{O}) = 100 \text{ г} \cdot 0,080 = 8,0 \text{ г}$.

Масса воды: $m_1(\text{H}_2\text{O}) = m_1(\text{раствора}) - m_1(\text{CH}_2\text{O}) = 100 \text{ г} - 8,0 \text{ г} = 92 \text{ г}$.

2. Массы компонентов в конечном растворе:

Масса формальдегида: $m_2(\text{CH}_2\text{O}) = m_2(\text{раствора}) \cdot \omega_2(\text{CH}_2\text{O}) = 89 \text{ г} \cdot 0,073 = 6,497 \text{ г}$.

Масса воды: $m_2(\text{H}_2\text{O}) = m_2(\text{раствора}) - m_2(\text{CH}_2\text{O}) = 89 \text{ г} - 6,497 \text{ г} = 82,503 \text{ г}$.

массу испарившейся воды

Масса испарившейся воды равна разности масс воды в начальном и конечном растворах.

$m(\text{H}_2\text{O})_{\text{исп.}} = m_1(\text{H}_2\text{O}) - m_2(\text{H}_2\text{O}) = 92 \text{ г} - 82,503 \text{ г} = 9,497 \text{ г}$.

Округляя результат с учетом точности исходных данных (2 значащие цифры в значениях 8,0 %, 89 г, 7,3 %), получаем 9,5 г.

Ответ: масса испарившейся воды 9,5 г.

объем выделившегося альдегида (н. у.)

1. Масса выделившегося (улетучившегося) формальдегида равна разности его масс в начальном и конечном растворах.

$m(\text{CH}_2\text{O})_{\text{выд.}} = m_1(\text{CH}_2\text{O}) - m_2(\text{CH}_2\text{O}) = 8,0 \text{ г} - 6,497 \text{ г} = 1,503 \text{ г}$.

2. Молярная масса формальдегида (CH₂O): $M(\text{CH}_2\text{O}) = 12 + 2 \cdot 1 + 16 = 30 \text{ г/моль}$.

3. Количество вещества выделившегося формальдегида:

$n(\text{CH}_2\text{O}) = \frac{m(\text{CH}_2\text{O})_{\text{выд.}}}{M(\text{CH}_2\text{O})} = \frac{1,503 \text{ г}}{30 \text{ г/моль}} \approx 0,0501 \text{ моль}$.

4. Объем выделившегося формальдегида при нормальных условиях (н. у.), где молярный объем газа $V_m = 22,4$ л/моль:

$V(\text{CH}_2\text{O})_{\text{выд.}} = n(\text{CH}_2\text{O}) \cdot V_m = 0,0501 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 1,122 \text{ л}$.

Округляя результат с учетом точности исходных данных (2 значащие цифры), получаем 1,1 л.

Ответ: объем выделившегося альдегида 1,1 л.