Номер 937, страница 151 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

937. Рассчитайте объём (н. у.) водорода, образующегося при действии избытка воды на гидрид калия массой 25,4 г.

Дано:

Масса гидрида калия, $m(\text{KH}) = 25,4 \text{ г}$

Вода ($H_2O$) - в избытке

Условия - нормальные (н. у.)

$m(\text{KH}) = 25,4 \text{ г} = 0,0254 \text{ кг}$

Найти:

Объём водорода, $V(\text{H}_2)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия гидрида калия ($KH$) с избытком воды ($H_2O$). В ходе реакции образуется гидроксид калия ($KOH$) и выделяется газообразный водород ($H_2$):

$\text{KH} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{KOH} + \text{H}_2\uparrow$

Уравнение реакции сбалансировано. Из него видно, что на 1 моль гидрида калия образуется 1 моль водорода.

2. Рассчитаем молярную массу гидрида калия ($KH$). Используем относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д. И. Менделеева (округляя до целых чисел): $Ar(K) \approx 39$, $Ar(H) \approx 1$.

$M(\text{KH}) = Ar(K) + Ar(H) = 39 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества гидрида калия, вступившего в реакцию, по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(\text{KH}) = \frac{m(\text{KH})}{M(\text{KH})} = \frac{25,4 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,635 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции, количество вещества выделившегося водорода равно количеству вещества прореагировавшего гидрида калия (соотношение 1:1):

$n(\text{H}_2) = n(\text{KH})$

Следовательно, $n(\text{H}_2) = 0,635 \text{ моль}$.

5. Рассчитаем объём водорода при нормальных условиях (н. у.). Молярный объём газа при н. у. ($V_m$) составляет 22,4 л/моль. Объём газа рассчитывается по формуле $V = n \cdot V_m$:

$V(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \cdot V_m = 0,635 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 14,224 \text{ л}$

Ответ: объём водорода, образующегося при реакции, равен 14,224 л.