Номер 633, страница 106 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

633. Какой объём (н. у.) хлороводорода необходим для приготовления соляной кислоты массой 70 г с массовой долей HCl 20 %?

Дано:

Масса раствора соляной кислоты, $m_{р-ра(HCl)} = 70 \text{ г}$

Массовая доля HCl, $\omega_{(HCl)} = 20\% = 0.2$

Условия нормальные (н. у.)

Найти:

Объём хлороводорода $V_{(HCl)}$ - ?

Решение:

1. Сначала определим массу чистого хлороводорода (HCl), который содержится в 70 г 20%-го раствора соляной кислоты. Масса растворенного вещества связана с массой раствора и массовой долей следующим соотношением:

$m_{вещества} = m_{раствора} \times \omega_{вещества}$

Подставим наши значения:

$m_{(HCl)} = 70 \text{ г} \times 0.2 = 14 \text{ г}$

2. Далее вычислим количество вещества (в молях) хлороводорода, зная его массу и молярную массу. Молярная масса HCl ($M_{(HCl)}$) равна сумме атомных масс водорода и хлора:

$M_{(HCl)} = M_{(H)} + M_{(Cl)} \approx 1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль}$

Количество вещества ($n$) находим по формуле:

$n = \frac{m}{M}$

$n_{(HCl)} = \frac{14 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} \approx 0.3836 \text{ моль}$

3. Зная количество вещества хлороводорода, мы можем найти его объём при нормальных условиях (н. у.). Согласно закону Авогадро, 1 моль любого газа при н. у. занимает объём 22,4 л. Этот объём называется молярным объёмом ($V_m$). Объём газа рассчитывается по формуле:

$V = n \times V_m$

$V_{(HCl)} = 0.3836 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 8.59 \text{ л}$

Ответ: для приготовления 70 г соляной кислоты с массовой долей HCl 20% необходим хлороводород объёмом 8,59 л (при н. у.).