Номер 4, страница 37 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано

Масса раствора хлорида магния: $m_{\text{р-ра}(MgCl_2)} = 475 \text{ г}$
Массовая доля хлорида магния: $w(MgCl_2) = 3\% = 0.03$
Масса раствора гидроксида калия: $m_{\text{р-ра}(KOH)} = 300 \text{ г}$
Массовая доля гидроксида калия: $w(KOH) = 6\% = 0.06$

Найти:

Масса осадка $m(Mg(OH)_2)$

Решение

1. Найдем массы чистых веществ в каждом растворе.
Масса хлорида магния: $m(MgCl_2) = m_{\text{р-ра}(MgCl_2)} \times w(MgCl_2) = 475 \text{ г} \times 0.03 = 14.25 \text{ г}$
Масса гидроксида калия: $m(KOH) = m_{\text{р-ра}(KOH)} \times w(KOH) = 300 \text{ г} \times 0.06 = 18 \text{ г}$

2. Вычислим молярные массы веществ, участвующих в реакции.
$M(Mg) = 24.31 \text{ г/моль}$
$M(Cl) = 35.45 \text{ г/моль}$
$M(K) = 39.10 \text{ г/моль}$
$M(O) = 16.00 \text{ г/моль}$
$M(H) = 1.01 \text{ г/моль}$
Молярная масса хлорида магния: $M(MgCl_2) = 24.31 + 2 \times 35.45 = 95.21 \text{ г/моль}$
Молярная масса гидроксида калия: $M(KOH) = 39.10 + 16.00 + 1.01 = 56.11 \text{ г/моль}$
Молярная масса гидроксида магния (осадка): $M(Mg(OH)_2) = 24.31 + 2 \times (16.00 + 1.01) = 24.31 + 2 \times 17.01 = 24.31 + 34.02 = 58.33 \text{ г/моль}$

3. Рассчитаем количество моль каждого реагента.
Количество моль хлорида магния: $n(MgCl_2) = \frac{m(MgCl_2)}{M(MgCl_2)} = \frac{14.25 \text{ г}}{95.21 \text{ г/моль}} \approx 0.14967 \text{ моль}$
Количество моль гидроксида калия: $n(KOH) = \frac{m(KOH)}{M(KOH)} = \frac{18 \text{ г}}{56.11 \text{ г/моль}} \approx 0.32079 \text{ моль}$

4. Напишем уравнение химической реакции и определим лимитирующий реагент.
$MgCl_2 + 2KOH \rightarrow Mg(OH)_2 \downarrow + 2KCl$
Согласно уравнению реакции, 1 моль $MgCl_2$ взаимодействует с 2 моль $KOH$.
Для полного взаимодействия $0.14967$ моль $MgCl_2$ потребуется $0.14967 \times 2 = 0.29934$ моль $KOH$.
У нас есть $0.32079$ моль $KOH$, что больше, чем требуемое количество ($0.29934$ моль). Следовательно, хлорид магния ($MgCl_2$) является лимитирующим реагентом, и расчет массы осадка будет производиться по нему.

5. Рассчитаем количество моль осадка ($Mg(OH)_2$).
По уравнению реакции, 1 моль $MgCl_2$ образует 1 моль $Mg(OH)_2$.
Количество моль осадка: $n(Mg(OH)_2) = n(MgCl_2) = 0.14967 \text{ моль}$

6. Вычислим массу образовавшегося осадка.
Масса осадка $m(Mg(OH)_2) = n(Mg(OH)_2) \times M(Mg(OH)_2) = 0.14967 \text{ моль} \times 58.33 \text{ г/моль} \approx 8.7301 \text{ г}$

Ответ: $8.73 \text{ г}$