Завдання 153, § 13. Реакції йонного обміну — ГДЗ Хімія 9 клас Григорович О. В.

Завдання 153

Розрахунок маси реагенту за даними про розчин

До хлоридної кислоти ( $H C l$ ) додавали кальцій карбонат ( $C a C O_{3}$ ), аж поки не припинилося виділення газу. У результаті отримали розчин кальцій хлориду ( $C a C l_{2}$ ) масою $500 г$ із масовою часткою солі $0, 333 %$ . Потрібно обчислити масу гідроген хлориду в початковому розчині.

Розв’язання

Обчислимо масу речовини $C a C l_{2}$ у кінцевому розчині: $m (C a C l_{2}) = m (розчину) \cdot w (C a C l_{2}) = 500 г \cdot 0, 333 % = 1, 665 г$ .
Запишемо рівняння реакції та знайдемо молярні маси: $M (C a C O_{3}) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 г / моль$ , $M (H C l) = 1 + 35, 5 = 36, 5 г / моль$ , $M (C O_{2}) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 г / моль$ .
Запишемо стехіометричні коефіцієнти: на $1$ моль $C a C l_{2}$ припадає $1$ моль $C a C O_{3}$ і $1$ моль $C O_{2}$ , а також $2$ моля $H C l$ .
Знайдемо масу виділеного газу $C O_{2}$ : $n (C a C l_{2}) = \frac{1 , 665 г}{111 г / моль} \approx 0, 015 моль$ . Тоді $m (C O_{2}) = 0, 015 моль \cdot 44 г / моль = 0, 66 г$ .
Знайдемо масу використаного карбонату кальцію: $m (C a C O_{3}) = 0, 015 моль \cdot 100 г / моль = 1, 5 г$ .
За законом збереження маси: $m (H C l) + m (C a C O_{3}) = m (C a C l_{2}) + m (C O_{2}) + m (H_{2} O)$ . Оскільки вода є продуктом реакції, але ми не знаємо її масу, скористаємося іншим підходом. Масова частка солі $0, 333 %$ це приблизно $\frac{1}{3}$ . Перевіримо розрахунок через збереження маси системи без урахування води як окремого продукту, а як частину середовища. Правильніший шлях: маса початкової суміші ( $H C l$ + $C a C O_{3}$ ) = маса кінцевого розчину ( $500 г$ ). Але це невірно, бо виділяється газ.
Правильний логічний шлях:
Масу солі $m (C a C l_{2}) = 1, 665 г$ .
Кількість речовини $C a C l_{2}$ : $n = \frac{1 , 665}{111} = 0, 015 моль$ .
За рівнянням $C a C O_{3} + 2 H C l \to C a C l_{2} + C O_{2} + H_{2} O$ , на $0, 015$ моль солі припадає $0, 015$ моль газу $C O_{2}$ і $0, 015$ моль води.
Масу газу: $m (C O_{2}) = 0, 015 \cdot 44 = 0, 66 г$ .
Масу карбонату: $m (C a C O_{3}) = 0, 015 \cdot 100 = 1, 5 г$ .
Масу води (продукт): $m (H_{2} O) = 0, 015 \cdot 18 = 0, 27 г$ .
За законом збереження маси: $m (H C l) + m (C a C O_{3}) = m (C a C l_{2}) + m (C O_{2}) + m (H_{2} O)$ .
$m (H C l) + 1, 5 г = 1, 665 г + 0, 66 г + 0, 27 г$ .
$m (H C l) = 2, 595 г - 1, 5 г = 1, 095 г$ .

Відповідь:

Маса гідроген хлориду в початковому розчині становить $1, 095 г$ .

Розбір зрозумілий?