Решение: Массовая доля хлороводорода
Статья к заданиюИсследование «Скорость химической реакции»
Прочитайте текст и выполните задания.
После того как человек провёл первую химическую реакцию – разжёг костёр, – ему пришлось задуматься о том, как управлять течением химических реакций. Сегодня человек умеет управлять реакцией – может замедлять нежелательные превращения веществ или ускорять реакции для получения большего количества нужного продукта. Скорость химической реакции определяется как изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Известно, что скорость химических реакций зависит от температуры, концентрации реагирующих веществ, природы реагирующих веществ, наличия катализатора или ингибитора (вещества, замедляющего реакцию).
На уроке химии учащиеся проводили эксперименты с целью определить факторы, которые влияют на скорость различных реакций. Они провели несколько опытов.
Опыт 1. Ученики взяли 10 г соляной кислоты с массовой долей вещества 20% и опустили в этот раствор гранулы цинка. Наблюдали выделение газа.
Опыт 2. К соляной кислоте из первого опыта добавили 30 г воды. Затем отобрали 10 г получившегося раствора и опустили гранулы цинка. Наблюдали выделение газа.
Используя данные приведённого материала об опытах с соляной кислотой, определите массовую долю хлороводорода в растворе во втором опыте. Ответ подтвердите расчётами.
Решение по шагам
4 шагаНайдём массу хлороводорода в растворе первого опыта:
$$m(\mathrm{HCl}) = 10 \cdot 0{,}20 = 2\ \text{г}$$При добавлении воды масса хлороводорода не изменяется, а масса раствора становится равной:
$$m(\text{раствора}) = 10 + 30 = 40\ \text{г}$$Вычислим массовую долю хлороводорода в разбавленном растворе:
$$w(\mathrm{HCl}) = \dfrac{2}{40} \cdot 100\% = 5\%$$Отбор 10 г получившегося раствора не изменяет его массовую долю, поэтому во втором опыте концентрация хлороводорода остаётся равной 5%.
Массовая доля хлороводорода во втором опыте равна 5%.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Считают массу хлороводорода равной 20% от 40 г, забывая, что при разбавлении его масса не изменяется.
Не учитывают добавленные 30 г воды при вычислении массы раствора.
Считают, что отбор 10 г раствора изменяет его массовую долю.