Номер 283, страница 62 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

283. В воде растворили хлорид натрия массой 3,04 г и хлорид кальция массой 1,22 г. Рассчитайте химическое количество и массу ионов хлора в этом растворе.

Дано:

$m(\text{NaCl}) = 3,04 \text{ г}$

$m(\text{CaCl}_2) = 1,22 \text{ г}$

Найти:

$n(\text{Cl}^-) - ?$

$m(\text{Cl}^-) - ?$

Решение:

В водном растворе хлорид натрия ($\text{NaCl}$) и хлорид кальция ($\text{CaCl}_2$) диссоциируют на ионы. Ионы хлора поступают в раствор из обоих солей. Чтобы найти общее количество и массу ионов хлора, необходимо рассчитать количество ионов, образовавшихся из каждой соли, и затем сложить их.

Рассчитайте химическое количество ионов хлора в этом растворе

1. Найдем молярные массы веществ, используя относительные атомные массы из Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева: $Ar(\text{Na})=23$; $Ar(\text{Ca})=40$; $Ar(\text{Cl})=35,5$.

$M(\text{NaCl}) = 23 + 35,5 = 58,5 \text{ г/моль}$

$M(\text{CaCl}_2) = 40 + 2 \cdot 35,5 = 111 \text{ г/моль}$

2. Рассчитаем химическое количество (количество вещества) каждой соли по формуле $n = m/M$:

$n(\text{NaCl}) = \frac{3,04 \text{ г}}{58,5 \text{ г/моль}} \approx 0,052 \text{ моль}$

$n(\text{CaCl}_2) = \frac{1,22 \text{ г}}{111 \text{ г/моль}} \approx 0,011 \text{ моль}$

3. Запишем уравнения электролитической диссоциации солей в воде:

$\text{NaCl} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{Cl}^-$

$\text{CaCl}_2 \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{Cl}^-$

4. Определим химическое количество ионов хлора, образовавшихся из каждой соли. Из уравнений видно, что из 1 моль $\text{NaCl}$ образуется 1 моль ионов $\text{Cl}^-$, а из 1 моль $\text{CaCl}_2$ — 2 моль ионов $\text{Cl}^-$.

Количество ионов хлора из $\text{NaCl}$:

$n_1(\text{Cl}^-) = n(\text{NaCl}) \approx 0,052 \text{ моль}$

Количество ионов хлора из $\text{CaCl}_2$:

$n_2(\text{Cl}^-) = 2 \cdot n(\text{CaCl}_2) \approx 2 \cdot 0,011 \text{ моль} = 0,022 \text{ моль}$

5. Найдем общее химическое количество ионов хлора в растворе, сложив их количества:

$n_{общ}(\text{Cl}^-) = n_1(\text{Cl}^-) + n_2(\text{Cl}^-) = 0,052 \text{ моль} + 0,022 \text{ моль} = 0,074 \text{ моль}$

Ответ: химическое количество ионов хлора в этом растворе составляет 0,074 моль.

Рассчитайте массу ионов хлора в этом растворе

Массу ионов хлора найдем по формуле $m = n \cdot M$, где $n$ — общее химическое количество ионов хлора, а $M$ — их молярная масса. Молярная масса иона хлора принимается равной молярной массе атома хлора: $M(\text{Cl}^-) = 35,5 \text{ г/моль}$.

$m(\text{Cl}^-) = n_{общ}(\text{Cl}^-) \cdot M(\text{Cl}^-) = 0,074 \text{ моль} \cdot 35,5 \text{ г/моль} = 2,627 \text{ г}$

Округляя результат до сотых, получаем 2,63 г.

Ответ: масса ионов хлора в этом растворе составляет 2,63 г.