Условие задачи

Хлороводород, который получили при взаимодействии избытка концентрированной серной кислоты с 58,5 г хлорида натрия, растворили в 146 г воды. Определите массовую долю хлороводорода (в процентах) в полученном растворе.

Решение

Нам необходимо определить массовую долю хлороводорода в растворе. Для этого выполним следующие шаги:

1. Чтобы найти, сколько молей хлорида натрия (NaCl) участвует в реакции, воспользуемся его молярной массой. Из условия известно, что масса NaCl равна 58,5 г. Молярная масса NaCl равна 58,5 г/моль, следовательно:

число молей NaCl = 58,5 г ⁄ 58,5 г/моль = 1 моль

2. При взаимодействии избытка концентрированной серной кислоты с NaCl образуется хлороводород (HCl) по схеме реакции:

NaCl + H₂SO₄ → HCl + NaHSO₄

При избытке кислоты вся соль превращается в HCl, и стехиометрия реакции показывает, что из 1 моля NaCl получается 1 моль HCl.

3. Теперь определим массу полученного HCl. Молярная масса HCl равна 36,5 г/моль, тогда:

масса HCl = 1 моль × 36,5 г/моль = 36,5 г

4. Приготовленный раствор состоит из HCl и воды. Из условия масса воды равна 146 г. Следовательно, масса раствора равна:

масса раствора = масса HCl + масса воды = 36,5 г + 146 г = 182,5 г

5. Массовая доля HCl в растворе выражается формулой:

ω(HCl) = (масса HCl ⁄ масса раствора) × 100 %

Подставляем найденные значения:

ω(HCl) = (36,5 г ⁄ 182,5 г) × 100 % = 20 %

Ответ: массовая доля хлороводорода в растворе составляет 20 %.