Question

1. Прежде чем выливать в канализацию жидкие отходы лабораторных работ, содержащие соляную кислоту, полагается из нейтрализовать щелочью или содой. Определите массы гидроксида натрия и карбоната натрия, необходимые для нейтрализации отходов, содержащих 0,45 моль . Вычислите, какой объем газа выделится при нейтрализации указанного количества вещества кислоты карбонатом натрия.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Запишем уравнения реакций и условия задачки в формульном виде:

(1) HCl + NaOH = NaCl + H2O

(2) 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2O + CO2

n(HCl) = 0,45 моль; M(NaOH) = 40 г/моль;

M(Na2CO3) = 106 г/моль; VM = 22,4 л/моль (н.у.)

n(NaOH) = ? m(NaOH) = ?

n(Na2CO3) = ? m(Na2CO3) = ?

V(CO2) = ? (н.у.)

Для нейтрализации заданного количества HCl в согласовании с уравнениями реакций (1) и (2) нужно:

n(NaOH) = n(HCl) = 0,45 моль;

m(NaOH) = n(NaOH) . M(NaOH) = 0,45 . 40

[моль . г/моль] = 18 г

n(Na2CO3) = n(HCl) / 2 = 0,45 : 2 [моль] = 0,225 моль;

m(Na2CO3) = n(Na2CO3) / M(Na2CO3) = 0,225 . 106

[моль . г/моль] = 23,85 г

расчет объема углекислого газа:

n(CO2) = n(HCl) / 2 = 0,45 : 2 [моль] = 0,225 моль;

V(CO2) = n(CO2) . VM = 0,225 . 22,4 [моль . л/моль] = 5,04 л

Ответ. 18 г NaOH; 23,85 г Na2CO3; 5,04 л CO2

Answer 2

Для нейтрализации соляной кислоты (HCl) с использованием гидроксида натрия (NaOH) или карбоната натрия (Na2CO3) нужно учесть следующие химические реакции:

1. Нейтрализация соляной кислоты гидроксидом натрия: HCl + NaOH → NaCl + H2O

2. Нейтрализация соляной кислоты карбонатом натрия: 2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2O + CO2

Для начала, давайте рассчитаем количество гидроксида натрия и карбоната натрия, необходимое для нейтрализации 0,45 моль соляной кислоты (HCl).

1. Нейтрализация с гидроксидом натрия (NaOH):

Моль HCl = 0,45 моль Моль NaOH (согласно уравнению) = 0,45 моль

2. Нейтрализация с карбонатом натрия (Na2CO3):

Моль HCl = 0,45 моль Моль Na2CO3 (согласно уравнению) = 0,45 моль / 2 = 0,225 моль

Теперь, чтобы рассчитать объем газа (диоксида углерода, CO2), выделяющегося при нейтрализации указанного количества соляной кислоты карбонатом натрия, мы можем использовать закон Шарля, который гласит, что объем газа пропорционален количеству вещества газа, при условиях постоянной температуры и давления.

Для удобства предположим, что температура и давление в данном случае постоянны.

Моль CO2 (из уравнения) = 0,225 моль

Теперь, используя уравнение состояния идеальных газов, можно рассчитать объем газа:

V = (n * R * T) / P

где: V - объем газа n - количество вещества (моль CO2) R - универсальная газовая постоянная (приближенно 8.31 L/(mol·K)) T - абсолютная температура (предположим, 298 K) P - давление (предположим, 1 атмосферное давление, что приближенно равно 101.3 кПа)

Подставляем значения:

V = (0,225 моль * 8,31 L/(mol·K) * 298 K) / 101.3 кПа

V ≈ 4,92 литра CO2.

Таким образом, при нейтрализации 0,45 моль соляной кислоты карбонатом натрия выделится приближенно 4,92 литра диоксида углерода (CO2).

Answer 3

Для нейтрализации соляной кислоты (HCl) с гидроксидом натрия (NaOH) или карбонатом натрия (Na2CO3), нам нужно знать баланс химических уравнений реакций нейтрализации и соответствующие коэффициенты пропорциональности.

Сначала напишем уравнение реакции нейтрализации между соляной кислотой и гидроксидом натрия:

HCl + NaOH → NaCl + H2O

Из уравнения видно, что один моль соляной кислоты нейтрализуется одним молем гидроксида натрия. Поэтому для нейтрализации 0,45 моль соляной кислоты понадобится 0,45 моль гидроксида натрия.

Теперь давайте найдем массы гидроксида натрия и карбоната натрия, которые необходимы для нейтрализации 0,45 моль соляной кислоты.

1. Гидроксид натрия (NaOH): Молярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль Масса NaOH для нейтрализации 0,45 моль HCl = 0,45 моль × 40 г/моль = 18 г

2. Карбонат натрия (Na2CO3): Молярная масса Na2CO3 = 2 * 23 (Na) + 12 (C) + 3 * 16 (O) = 106 г/моль Масса Na2CO3 для нейтрализации 0,45 моль HCl = 0,45 моль × 106 г/моль = 47,7 г

Теперь давайте рассмотрим, какой объем газа выделится при нейтрализации указанного количества соляной кислоты (HCl) карбонатом натрия (Na2CO3). В этой реакции выделяется углекислый газ (CO2). Мы можем использовать закон Дальтона для нахождения объема газа:

1 моль газа занимает при стандартных условиях (0°С и 1 атм) примерно 22,4 литра.

Сначала найдем количество молей углекислого газа (CO2), которое выделится при реакции:

Из уравнения реакции мы видим, что на каждые 1 моль HCl нейтрализуется 1 моль CO2. Таким образом, 0,45 моль HCl выделит 0,45 моль CO2.

Теперь мы можем найти объем CO2, используя закон Дальтона:

Объем CO2 = количество молей CO2 * 22,4 л/моль Объем CO2 = 0,45 моль * 22,4 л/моль = 10,08 литра

Таким образом, при нейтрализации 0,45 моль соляной кислоты карбонатом натрия будет выделено около 10,08 литра углекислого газа (CO2) при стандартных условиях.