Номер 7, страница 218 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

7. Для полного растворения алюминия понадобилась соляная кислота массой 200 г с массовой долей HCl, равной 18 %. Рассчитайте объем (н. у.) выделившегося водорода.

Дано:

$m_{раствора(HCl)} = 200 \text{ г}$

$\omega_{(HCl)} = 18 \% = 0.18$

Найти:

$V_{(H_2)} - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции растворения алюминия в соляной кислоте:

$2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2\uparrow$

2. Рассчитаем массу чистого хлороводорода (HCl) в 200 г 18%-го раствора:

$m_{(HCl)} = m_{раствора(HCl)} \cdot \omega_{(HCl)}$

$m_{(HCl)} = 200 \text{ г} \cdot 0.18 = 36 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества хлороводорода, вступившего в реакцию. Для этого сначала определим его молярную массу:

$M_{(HCl)} = M_{(H)} + M_{(Cl)} = 1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль}$

Теперь найдем количество вещества HCl:

$n_{(HCl)} = \frac{m_{(HCl)}}{M_{(HCl)}} = \frac{36 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} \approx 0.9863 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции найдем количество вещества выделившегося водорода (H₂). Соотношение количеств веществ HCl и H₂ составляет 6:3 или 2:1.

$\frac{n_{(HCl)}}{6} = \frac{n_{(H_2)}}{3}$

Отсюда, количество вещества водорода:

$n_{(H_2)} = \frac{3 \cdot n_{(HCl)}}{6} = \frac{1}{2} \cdot n_{(HCl)}$

$n_{(H_2)} = \frac{1}{2} \cdot 0.9863 \text{ моль} \approx 0.49315 \text{ моль}$

5. Рассчитаем объем водорода при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. ($V_m$) равен 22,4 л/моль.

$V_{(H_2)} = n_{(H_2)} \cdot V_m$

$V_{(H_2)} = 0.49315 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} \approx 11.04656 \text{ л}$

Округлим полученное значение до сотых.

Ответ: объем выделившегося водорода составляет 11,05 л.