ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 26 Вопрос 9 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

1. Масса чистого HCl: 50 мл раствора с плотностью 1,05 г/мл весят 52,5 г. При 10% концентрации, это 5,25 г чистого HCl.
2. Количество молей HCl: 5,25 г HCl / 36,46 г/моль ≈ 0,144 моль HCl.
3. Количество молей CaCO₃: 5 г CaCO₃ / 100,09 г/моль ≈ 0,050 моль CaCO₃.
4. Стехиометрия: Для реакции CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂ требуется 2 моля HCl на 1 моль CaCO₃.
5. Необходимое HCl: Для 0,050 моль CaCO₃ требуется 2 * 0,050 = 0,100 моль HCl.
6. Вывод: Поскольку у нас есть 0,144 моль HCl, что больше необходимых 0,100 моль HCl, кислоты достаточно.

Ответ: да, 50 мл 10%-ной соляной кислоты (плотность 1,05 г/мл) достаточно для полного растворения 5 г мела (карбоната кальция).

Вопрос: Достаточно ли 50 мл 10%-ной соляной кислоты (плотность 1,05 г/мл) для полного растворения кусочка мела (карбонат кальция) массой 5 г?

Для ответа на этот вопрос нам нужно сравнить количество соляной кислоты, которое у нас есть, с количеством, которое необходимо для реакции с 5 г мела.

Шаг 1: Запишем уравнение химической реакции.

Мел — это карбонат кальция (CaCO₃).
Соляная кислота — это HCl.

Когда они реагируют, образуется хлорид кальция (CaCl₂), вода (H₂O) и углекислый газ (CO₂).

Уравнение реакции:
CaCO₃(тв) + 2HCl(р-р) → CaCl₂(р-р) + H₂O(ж) + CO₂(г)

Из этого уравнения мы видим, что для реакции с 1 молем карбоната кальция (CaCO₃) требуется 2 моля соляной кислоты (HCl). Это ключевое соотношение, которое мы будем использовать.

Шаг 2: Рассчитаем массу чистого HCl в растворе.

Нам дано:
Объем раствора соляной кислоты = 50 мл
Плотность раствора соляной кислоты = 1,05 г/мл
Массовая доля HCl в растворе = 10% (это означает, что 10% от общей массы раствора составляет чистый HCl).

Сначала найдем общую массу 50 мл раствора:
Масса раствора = Объем × Плотность
Масса раствора = 50 мл × 1,05 г/мл = 52,5 г

Теперь найдем массу чистого HCl в этом растворе:
Масса чистого HCl = Масса раствора × Массовая доля HCl
Масса чистого HCl = 52,5 г × (10 / 100) = 52,5 г × 0,10 = 5,25 г

Итак, у нас есть 5,25 г чистого HCl.

Шаг 3: Рассчитаем количество вещества (молей) чистого HCl.

Чтобы использовать стехиометрию реакции, нам нужно перевести массу HCl в моли. Для этого нам понадобится молярная масса HCl.
Молярная масса HCl (M(HCl)) = Атомная масса H + Атомная масса Cl
M(HCl) = 1,008 г/моль (для H) + 35,45 г/моль (для Cl) = 36,458 г/моль

Теперь рассчитаем количество молей HCl:
Количество молей HCl (n(HCl)) = Масса чистого HCl / Молярная масса HCl
n(HCl) = 5,25 г / 36,458 г/моль ≈ 0,14399 моль

Итак, у нас есть примерно 0,144 моль соляной кислоты.

Шаг 4: Рассчитаем количество вещества (молей) карбоната кальция.

Нам дано:
Масса мела (CaCO₃) = 5 г

Для перевода массы CaCO₃ в моли нам понадобится его молярная масса.
Молярная масса CaCO₃ (M(CaCO₃)) = Атомная масса Ca + Атомная масса C + 3 × Атомная масса O
M(CaCO₃) = 40,08 г/моль (для Ca) + 12,01 г/моль (для C) + 3 × 16,00 г/моль (для O) = 100,09 г/моль

Теперь рассчитаем количество молей CaCO₃:
Количество молей CaCO₃ (n(CaCO₃)) = Масса CaCO₃ / Молярная масса CaCO₃
n(CaCO₃) = 5 г / 100,09 г/моль ≈ 0,049955 моль

Итак, нам нужно растворить примерно 0,050 моль карбоната кальция.

Шаг 5: Определим необходимое количество HCl по стехиометрии реакции.

Вернемся к уравнению реакции:
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

Это уравнение показывает, что для реакции с 1 молем CaCO₃ требуется 2 моля HCl.

Следовательно, для реакции с 0,049955 моль CaCO₃ потребуется в два раза больше молей HCl:
Необходимое количество молей HCl = 2 × Количество молей CaCO₃
Необходимое количество молей HCl = 2 × 0,049955 моль ≈ 0,09991 моль

Итак, для полного растворения 5 г мела нам требуется примерно 0,100 моль соляной кислоты.

Шаг 6: Сравним имеющееся и необходимое количество HCl.

Имеющееся количество HCl = 0,14399 моль
Необходимое количество HCl = 0,09991 моль

Сравнивая эти значения, мы видим, что:
0,14399 моль (имеется) > 0,09991 моль (необходимо)

Вывод:

Поскольку количество соляной кислоты, которое у нас есть (примерно 0,144 моль), больше, чем количество, необходимое для полного растворения 5 г мела (примерно 0,100 моль), то да, 50 мл 10%-ной соляной кислоты достаточно для полного растворения кусочка мела массой 5 г.