Как решить задачу по химии? При обработке гидрида кальция избытком раствора соляной кислоты массой 200 г, с массовой долей HCl 7,3%, выделилось 6,72 л (н.у.) водорода. Рассчитайте массовую долю хлорида кальция в полученном растворе."

19 Дек 2024 в 19:41
84 +1
0
Ответы
1

Для решения данной задачи необходимо последовательно провести несколько шагов.

Определим количество молей водорода, выделившегося в реакции.

При нормальных условиях н.у.н.у.н.у. 1 моль идеального газа занимает 22,4 литра. Мы можем использовать это соотношение, чтобы найти количество молей водорода:

n(H<em>2)=VV</em>m=6,72 л22,4 л/моль≈0,3 моль n(H<em>2) = \frac{V}{V</em>{m}} = \frac{6,72 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,3 \, \text{моль}
n(H<em>2)=V</em>mV =22,4л/моль6,72л 0,3моль

Запишем уравнение реакции между гидридом кальция и соляной кислотой.

CaH2+2HCl→CaCl2+H2 CaH_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2
CaH2 +2HClCaCl2 +H2

Согласно уравнению, для выделения 1 моли водорода H2H₂H2 требуется 2 моли HCl и 1 моль CaH₂. Таким образом, 0,3 моли H₂ образуется из 0,15 моль CaH₂ и 0,6 моль HCl.

Найдем массу соляной кислоты в растворе.

Массовая доля HCl в растворе составляет 7,3%. Значит, масса HCl в 200 г раствора:

m(HCl)=200 г×0,073=14,6 г m(HCl) = 200 \, \text{г} \times 0,073 = 14,6 \, \text{г}
m(HCl)=200г×0,073=14,6г

Рассчитаем количество молей HCl.

Согласно молекулярной массе HCl 1+35,5=36,5г/моль1 + 35,5 = 36,5 г/моль1+35,5=36,5г/моль:

n(HCl)=m(HCl)M(HCl)=14,6 г36,5 г/моль≈0,4 моль n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{14,6 \, \text{г}}{36,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,4 \, \text{моль}
n(HCl)=M(HCl)m(HCl) =36,5г/моль14,6г 0,4моль

Установим, сколько HCl реагировало.

Чтобы выделить 0,3 моль водорода, нужно 0,6 моль HCl. Однако у нас есть только 0,4 моль HCl, что значит, что HCl был в недостатке.

Следует учесть, что согласно уравнению реакции:

0,15 моль CaH₂ + 0,6 моль HCl будет реагировать 0,15 моль CaH₂ с 0,3 моль H₂, что значит, что HCl в недостатке.Подсчитаем, сколько CaCl₂ образуется.

Найдем, сколько CaCl₂ образовалось. Реакция однонаправленная: каждый моль CaH₂ дает моль CaCl₂ и H₂. Таким образом, поскольку HCl был недостатком, образуется 0,2 моль CaCl₂.

Определим массу CaCl₂.

Молярная масса CaCl₂ составляет: 40+2×35.5=111 г/моль40 + 2 \times 35.5 = 111 \, \text{г/моль}40+2×35.5=111г/моль.

Масса CaCl₂:

m(CaCl2)=0,2 моль×111 г/моль=22,2 г m(CaCl_2) = 0,2 \, \text{моль} \times 111 \, \text{г/моль} = 22,2 \, \text{г}
m(CaCl2 )=0,2моль×111г/моль=22,2г

Рассчитаем массовую долю CaCl₂ в растворе.

Теперь у нас есть 22,2 г CaCl₂ в 200 г раствора. Массовая доля CaCl₂:

mass fraction (w)=m(CaCl2)m(раствор)×100% \text{ mass fraction (w)} = \frac{m(CaCl_2)}{m(раствор)} \times 100\%
mass fraction (w)=m(раствор)m(CaCl2 ) ×100%

w=22,2200×100%=11,1% w = \frac{22,2}{200} \times 100\% = 11,1\%
w=20022,2 ×100%=11,1%

Таким образом, массовая доля хлорида кальция в полученном растворе составляет 11,1%.

19 Дек 2024 в 19:49
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир