Номер 7, страница 168 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

7. В золе еловой древесины массовая доля карбоната калия составляет 26,4 %. Определите массу соляной кислоты с массовой долей HCl, равной 20 %, которая полностью прореагирует с карбонатом калия, содержащимся в золе массой 100 г.

Дано:

$m(золы) = 100 \text{ г}$

$\omega(K_2CO_3) = 26,4 \% = 0,264$

$\omega(HCl) = 20 \% = 0,20$

Найти:

$m_{р-ра}(HCl) - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции между карбонатом калия и соляной кислотой:

$K_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2O + CO_2\uparrow$

2. Найдем массу карбоната калия $K_2CO_3$, содержащегося в 100 г золы, используя его массовую долю:

$m(K_2CO_3) = m(золы) \cdot \omega(K_2CO_3) = 100 \text{ г} \cdot 0,264 = 26,4 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в расчетах: карбоната калия и хлороводорода.

$M(K_2CO_3) = 2 \cdot Ar(K) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 39 + 12 + 3 \cdot 16 = 138 \text{ г/моль}$

$M(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$

4. Определим количество вещества (в молях) карбоната калия, которое прореагирует:

$n(K_2CO_3) = \frac{m(K_2CO_3)}{M(K_2CO_3)} = \frac{26,4 \text{ г}}{138 \text{ г/моль}} \approx 0,1913 \text{ моль}$

5. Согласно уравнению реакции, на 1 моль $K_2CO_3$ требуется 2 моль $HCl$. Найдем количество вещества соляной кислоты:

$n(HCl) = 2 \cdot n(K_2CO_3) = 2 \cdot \frac{26,4}{138} \text{ моль} \approx 2 \cdot 0,1913 \text{ моль} \approx 0,3826 \text{ моль}$

6. Вычислим массу чистого хлороводорода (HCl), которая необходима для реакции:

$m(HCl) = n(HCl) \cdot M(HCl) \approx 0,3826 \text{ моль} \cdot 36,5 \text{ г/моль} \approx 13,966 \text{ г}$

7. Наконец, определим массу 20%-го раствора соляной кислоты, в котором содержится вычисленная масса HCl:

$m_{р-ра}(HCl) = \frac{m(HCl)}{\omega(HCl)} \approx \frac{13,966 \text{ г}}{0,20} \approx 69,83 \text{ г}$

Ответ: масса соляной кислоты составляет 69,83 г.