Номер 5, страница 175 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

5. Рассчитайте объём хлороводорода (н. у.), который может выделиться при действии концентрированной серной кислоты на хлорид натрия массой 100 г.

Дано:

$m(\text{NaCl}) = 100 \text{ г}$

Условия: нормальные (н. у.)

Перевод в систему СИ:

$m(\text{NaCl}) = 100 \text{ г} = 0.1 \text{ кг}$

Найти:

$V(\text{HCl})$ - ?

Решение:

Для решения задачи сначала запишем уравнение химической реакции. При действии концентрированной серной кислоты на твердый хлорид натрия выделяется газообразный хлороводород. Эта реакция является лабораторным способом получения $HCl$:

$NaCl + H_2SO_4 (\text{конц.}) \xrightarrow{t} NaHSO_4 + HCl\uparrow$

Далее рассчитаем количество вещества хлорида натрия ($NaCl$) массой 100 г. Для этого нам понадобится его молярная масса. Молярная масса $NaCl$ равна сумме молярных масс натрия и хлора:

$M(\text{NaCl}) = M(\text{Na}) + M(\text{Cl}) = 23 \text{ г/моль} + 35.5 \text{ г/моль} = 58.5 \text{ г/моль}$

Теперь находим количество вещества по формуле $n = m/M$:

$n(\text{NaCl}) = \frac{100 \text{ г}}{58.5 \text{ г/моль}} \approx 1.7094 \text{ моль}$

Согласно уравнению реакции, из одной формульной единицы $NaCl$ образуется одна молекула $HCl$. Это означает, что их количества вещества соотносятся как 1:1. Таким образом, количество вещества хлороводорода ($HCl$) равно количеству вещества хлорида натрия:

$n(\text{HCl}) = n(\text{NaCl}) \approx 1.7094 \text{ моль}$

Объём газа при нормальных условиях (н. у.) вычисляется путем умножения количества вещества на молярный объём газов $V_m$, который равен 22.4 л/моль:

$V(\text{HCl}) = n(\text{HCl}) \times V_m = 1.7094 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 38.29 \text{ л}$

Округлив результат до трех значащих цифр (в соответствии с точностью данных в условии), получаем окончательный ответ.

$V(\text{HCl}) \approx 38.3 \text{ л}$

Ответ: объём выделившегося хлороводорода (н. у.) составляет 38.3 л.