Номер 712, страница 125 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

712. Хлороводород какого объёма (н. у.) нужно взять для приготовления его насыщенного при 0 °C раствора массой 250 г, если его коэффициент растворимости при 0 °C равен 82,3 г?

Дано:

Масса насыщенного раствора хлороводорода, $m_{раствора}(HCl) = 250$ г

Температура, $t = 0$ °C

Коэффициент растворимости хлороводорода при 0 °C, $k_s(HCl) = 82,3$ г (на 100 г $H_2O$)

Условия: нормальные (н. у.)

Молярный объем газа при н. у., $V_m = 22,4$ л/моль

Найти:

Объём хлороводорода, $V(HCl)$ — ?

Решение:

1. Коэффициент растворимости 82,3 г означает, что в 100 г воды при 0 °C может раствориться 82,3 г хлороводорода (HCl) для образования насыщенного раствора. Рассчитаем массу такого раствора.

Масса растворителя (воды): $m(H_2O) = 100$ г.

Масса растворенного вещества (хлороводорода): $m_{вещества}(HCl) = 82,3$ г.

Масса полученного насыщенного раствора:

$m_{раствора} = m(H_2O) + m_{вещества}(HCl) = 100 \text{ г} + 82,3 \text{ г} = 182,3 \text{ г}$

2. Теперь найдем массу хлороводорода, которая содержится в 250 г его насыщенного раствора, составив пропорцию.

В 182,3 г насыщенного раствора содержится 82,3 г HCl.

В 250 г насыщенного раствора содержится $x$ г HCl.

$x = m(HCl) = \frac{250 \text{ г} \times 82,3 \text{ г}}{182,3 \text{ г}} \approx 112,86 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (в молях) для найденной массы HCl. Молярная масса хлороводорода $M(HCl)$ равна:

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

Количество вещества $n(HCl)$ находим по формуле:

$n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{112,86 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} \approx 3,092$ моль.

4. Зная количество вещества, найдем объём хлороводорода при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объём любого газа $V_m$ составляет 22,4 л/моль.

$V(HCl) = n(HCl) \times V_m = 3,092 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 69,26$ л.

Округлим результат до трех значащих цифр.

Ответ: для приготовления 250 г насыщенного раствора потребуется хлороводород объёмом 69,3 л.