Какова массовая доля HCl в растворе соляной кислоты массой 10 г, если осадок массой 14,35 г представляет нитрат

Решение:
Дано: масса соляной кислоты (HCl) - 10 г, масса осадка нитрата серебра - 14,35 г.

1. Найдем молярную массу HCl:
H - 1 г/моль, Cl - 35,5 г/моль.
M(HCl) = 1 г/моль + 35,5 г/моль = 36,5 г/моль.

2. Найдем количество вещества HCl, зная его массу:
n(HCl) = масса HCl / M(HCl) = 10 г / 36,5 г/моль ≈ 0,273 моль.

3. Согласно уравнению реакции, нитрат серебра (AgNO3) реагирует с HCl по следующему уравнению:
AgNO3 + HCl -> AgCl + HNO3.

Сравнивая коэффициенты перед соответствующими веществами в уравнении реакции, можно заметить, что соотношение между AgNO3 и HCl равно 1:1.

Значит, количество вещества HCl, необходимое для реакции с AgNO3, равно количеству вещества AgNO3, которое образует осадок.

4. Найдем количество вещества AgNO3, образовавшего осадок:
n(AgNO3) = масса осадка / M(AgNO3) = 14,35 г / (107,87 г/моль) ≈ 0,133 моль.

Таким образом, количество вещества HCl, реагирующего с AgNO3, также составляет примерно 0,133 моль.

5. Разделим количество вещества HCl на общее количество вещества в растворе, чтобы найти массовую долю HCl:
массовая доля HCl = (n(HCl) / (n(HCl) + n(AgNO3))) * 100%
= (0,273 моль / (0,273 моль + 0,133 моль)) * 100% ≈ 67,2%.

Таким образом, массовая доля HCl в растворе соляной кислоты составляет примерно 67,2%.

Расчет объема раствора NaOH:

6. Для нейтрализации 1 моль HCl необходимо 1 моль NaOH.

7. Найдем количество HCl, реагирующего с NaOH:
n(HCl) = 0,273 моль.

8. Для этого количества HCl потребуется такое же количество NaOH:
n(NaOH) = 0,273 моль.

9. Рассчитаем массу NaOH, зная его молярную массу:
M(NaOH) = 22,99 г/моль + 16 г/моль + 1 г/моль = 39,99 г/моль.

10. Найдем массу NaOH, необходимую для нейтрализации:
масса NaOH = n(NaOH) * M(NaOH) = 0,273 моль * 39,99 г/моль ≈ 10,91 г.

11. Рассчитаем объем раствора NaOH молярной концентрации 2 моль/л, зная его массу и плотность (приблизительно равную 1 г/мл):
объем NaOH = масса NaOH / плотность NaOH = 10,91 г / 1 г/мл ≈ 10,91 мл.

Таким образом, для нейтрализации раствора соляной кислоты массой 10 г потребуется примерно 10,91 мл раствора NaOH молярной концентрации 2 моль/л.

Совет: Для лучшего понимания задачи, следует осознать химическую реакцию, происходящую между HCl и AgNO3. Также нужно запомнить, что при нейтрализации одного эквивалента кислоты требуется один эквивалент щелочи.

Задача для проверки:
Найдите массовую долю HCl в растворе соляной кислоты массой 20 г, если осадок, образовавшийся в результате реакции с AgNO3, имеет массу 25,5 г. Какой объем раствора Ca(OH)2 массой 60 г и концентрацией 4 моль/л необходим для нейтрализации этого раствора HCl?