Question

Рассчитайте количество вещества, массу и объём углекислого газа при нормальных условиях, который выделяется при действии раствора массой 490 граммов с массовой долей серной кислоты 10% на карбонат натрия

Answer 1

H2SO4+NA2CO3=NA2SO4+H2O+CO2
Найдём массу чистой серной кислоты : 490×10%=490×0.1=49г.
V(CO2)=m(H2SO4)×Vm/ M(H2SO4)=49×22.4/98г.моль=11.2л.
V(CO2)=11.2л.

n(кол-во вещества, в данном случае газа)=V/Vm= 11.2/22.4=0.5 моль
n(CO2)=0.5моль

вычислим массу углекислого газа:
m=n×M
m(CO2)=0.5моль×44г.моль=22г.
Ответ: V(CO2)=11.2л
n(CO2)=0.5моль
m(CO2)=22г

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо воспользоваться химическим уравнением реакции, которая происходит между серной кислотой (H2SO4) и карбонатом натрия (Na2CO3):

H2SO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + H2O + CO2

Из уравнения видно, что при реакции образуется углекислый газ (CO2). Также известно, что дано 490 граммов раствора с массовой долей серной кислоты 10%, что означает, что в 100 граммах раствора содержится 10 граммов серной кислоты.

Найдем количество моль серной кислоты, содержащееся в данном растворе:

масса серной кислоты = масса раствора × массовая доля серной кислоты = 490 г × 0,1 = 49 г количество молей H2SO4 = масса H2SO4 / молярная масса H2SO4 = 49 г / 98 г/моль = 0,5 моль

Из уравнения реакции видно, что каждый моль H2SO4 дает один моль CO2, поэтому количество молей CO2, образующихся при реакции, также равно 0,5 моль.

При нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атмосфера) один моль любого газа занимает объем 22,4 литра, поэтому объем CO2, образующегося при реакции, можно вычислить следующим образом:

объем CO2 = количество молей CO2 × 22,4 л/моль = 0,5 моль × 22,4 л/моль = 11,2 л

Наконец, массу CO2 можно найти, используя массу и количество молей:

масса CO2 = количество молей CO2 × молярная масса CO2 = 0,5 моль × 44 г/моль = 22 г

Таким образом, при реакции между раствором серной кислоты и карбонатом натрия при нормальных условиях образуется 11,2 литра углекислого газа массой 22 грамма.