Вопрос школьника
Хлороводород, который получили при взаимодействии избытка концентрированной серной кислоты с 58,5 г хлорида натрия, растворили в 146 г воды. Определить массовую долю хлороводорода в процентах в полученном растворе
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать уравнение реакции между серной кислотой и хлоридом натрия:
H2SO4 + 2NaCl → 2HCl + Na2SO4
Из уравнения видно, что при реакции образуется 2 моля хлороводорода на 1 моль хлорида натрия. Таким образом, количество образовавшегося хлороводорода можно рассчитать по формуле:
n(HCl) = 2 * n(NaCl)
где n(HCl) — количество молей хлороводорода, n(NaCl) — количество молей хлорида натрия.
Масса хлорида натрия, заданная в условии, может быть переведена в количество молей по формуле:
n(NaCl) = m(NaCl) / M(NaCl)
где m(NaCl) — масса хлорида натрия, M(NaCl) — молярная масса хлорида натрия.
Подставляя численные значения, получаем:
n(NaCl) = 58,5 г / 58,44 г/моль = 1 моль
n(HCl) = 2 * 1 моль = 2 моля
Массовая доля хлороводорода в полученном растворе может быть рассчитана по формуле:
w(HCl) = m(HCl) / m(раствор) * 100%
где m(HCl) — масса хлороводорода, m(раствор) — масса полученного раствора.
Масса хлороводорода может быть рассчитана по формуле:
m(HCl) = n(HCl) * M(HCl)
где M(HCl) — молярная масса хлороводорода.
Подставляя численные значения, получаем:
m(HCl) = 2 моля * 36,46 г/моль = 72,92 г
Масса полученного раствора равна сумме массы хлороводорода и массы воды:
m(раствор) = m(HCl) + m(вода) = 72,92 г + 146 г = 218,92 г
Подставляя численные значения в формулу для массовой доли хлороводорода, получаем:
w(HCl) = 72,92 г / 218,92 г * 100% ≈ 33,3%
Таким образом, массовая доля хлороводорода в полученном растворе составляет около 33,3%.
