Question

Помогите, пожалуйста с решением задачи!!!! Газ, полученный при разложении 40г CaCO3, пропустили через 350 мл раствора едкого натра, содержащего 7% NaOH и имеющего плотность 1,076 г/мл. Определите концентрации веществ в полученном растворе (гидролиз солей не учитывать).

Answer 1

СаСО3 → СаО + СО2↑ (р.1)

CO2 + NaOH(разб.) → NaHCО3 (р.2) или

СО2 + 2NaOH(конц.) → Na2CO3 + H2O (р.3)

По р.1: n(CO2)= n(СаСО3)

n(СаСО3) = m/M = 40 / 100 = 0,4 моль ⇒ n(CO2)=0,4 моль

n(NaOH) = m/M = m(р-ра) ∙ ω / М

m(NaOH) = m(р-ра) ∙ ω

m(р-ра) = V (р-ра) ∙ ρ (р-ра)

⇒ n(NaOH) = V (р-ра) ∙ ρ (р-ра) ∙ ω / M(NaOH) = 350 ∙ 1,076 ∙ 0,07 / 40 = 0,66 моль

7% р-р это почти 2М, но все-таки недостаточно конц., поэтому начнем с р.2

По р.2 n(NaOH)= n(СО2) = n(NaHCО3) ⇒ для реакции с 0,4 моль СО2 требуются 0,4 моль NaOH, весь СО2 прореагирует, 0,66 – 0,4 = 0,26 моль NaOH останутся в избытке, и образуются 0,4 моль NaHCО3.

В рез. реакции в полученном растворе будут:

m(NaOH, изб.) = n(NaOH, изб.) ∙ М(NaOH, изб.) = 0,26 ∙ 40 = 10,4 г

m(NaHCО3) = n(NaHCО3) ∙ М(NaHCО3) = 0,4 ∙ 84 = 33,6 г

Вода в реакции не участвовала, поэтому масса растворителя не изменилась:

m(воды) = m(р-ра) - m(NaOH)

m(р-ра) = V (р-ра) ∙ ρ (р-ра) = 350 ∙ 1,076 = 376,6 г

m(NaOH) = m(р-ра) ∙ ω = 376,6 ∙ 0,07 = 26,4 г

⇒ m(воды) = 376,6 - 26,4 = 350,2 г

Массовые доли (ω, %) веществ в полученном растворе:

ω%(в-ва) = m(в-ва) ∙ 100 / m(получ. р-ра)

m(получ. р-ра) = m(воды) + m(NaHCО3) + m(NaOH, изб.)

m(получ. р-ра)= 350,2 + 33,6 + 10,4 = 394,2 г

ω%(NaHCО3) = 33,6 ∙ 100 / 394,2 = 8,52%

ω%(NaOH) = 10,4 ∙ 100 / 394,2 = 2,64%

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей. Сначала мы можем выяснить, что происходит в ходе реакции между гидрокарбонатом кальция (CaCO3) и щелочью (NaOH):

CaCO3 + 2NaOH -> Ca(OH)2 + Na2CO3

Таким образом, из 1 моль CaCO3 образуется 1 моль Ca(OH)2.

1. Найдем количество молей CaCO3 в 40 г:

Масса молекулы CaCO3 = 40.08 г/моль (Ca) + 12.01 г/моль (C) + 3 * 16.00 г/моль (O) = 100.09 г/моль Количество молей CaCO3 = масса / молярная масса = 40 г / 100.09 г/моль ≈ 0.399 моль

2. Количество молей Ca(OH)2 будет таким же, как количество молей CaCO3:

0.399 моль Ca(OH)2

3. Теперь мы можем найти массу Ca(OH)2:

Масса молекулы Ca(OH)2 = 40.08 г/моль (Ca) + 2 * 16.00 г/моль (O) + 2 * 1.01 г/моль (H) = 74.10 г/моль Масса Ca(OH)2 = количество молей × молярная масса = 0.399 моль × 74.10 г/моль ≈ 29.59 г

4. Теперь мы можем найти объем раствора едкого натра (NaOH), содержащего 7% NaOH:

Масса NaOH в растворе = 7% × объем раствора × плотность раствора Масса NaOH = 0.07 × 350 мл × 1.076 г/мл ≈ 27.45 г

5. Найдем количество молей NaOH:

Масса молекулы NaOH = 22.99 г/моль (Na) + 16.00 г/моль (O) + 1.01 г/моль (H) = 39.10 г/моль Количество молей NaOH = масса / молярная масса = 27.45 г / 39.10 г/моль ≈ 0.701 моль

6. Так как известно, что 1 моль Ca(OH)2 образуется из 2 моль NaOH, то количество молей Ca(OH)2, образовавшихся в результате реакции, будет равно половине количества молей NaOH:

0.701 моль NaOH / 2 = 0.3505 моль Ca(OH)2

7. Общее количество молей Ca(OH)2 в растворе будет равно сумме количества молей Ca(OH)2 из разложения CaCO3 и количества молей Ca(OH)2 из реакции с NaOH:

0.399 моль + 0.3505 моль = 0.7495 моль

8. Найдем концентрацию Ca(OH)2 в полученном растворе:

Концентрация = количество молей / объем раствора = 0.7495 моль / 350 мл = 0.00214 моль/мл

Помимо этого, можно вычислить концентрацию Na2CO3, который также образуется в реакции, используя аналогичные шаги. Концентрация Na2CO3 будет равна половине концентрации Ca(OH)2 (так как из уравнения реакции видно, что оба продукта образуются в равных количествах).

Пожалуйста, обратите внимание, что данное решение предполагает идеальные условия реакции и отсутствие потерь.