Question

В сосуд с 400 г. 13.25 % раствора карбоната натрия добавили избыток соляной кислоты. Вычислите объем (н.у.) выделившегося углекислого газа.

Answer 1

Дано:

m р-ра Na₂CO₃ = 400 г

w Na₂CO₃ = 13,25 % или 13,25/100=0,1325

V(CO₂) - ?

Решение:

Na₂CO₃ + 2HCl ⇒ 2NaCl + H₂O + CO₂↑

m(Na₂CO₃)=m р-ра · w = 400 · 0,1325 = 53 г

M(Na₂CO₃)=106 г/моль

n(Na₂CO₃)=m/M=53/106=0,5 моль

Согласно уравнению реакции, из 1 моль карбоната натрия образуется 1 моль углекислого газа, следовательно

n(CO₂)=n(Na₂CO₃)=0,5 моль

V(CO₂)=n·V₀=0,5 · 22,4 = 11,2 л

Ответ : 11,2 л

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно сначала вычислить количество карбоната натрия (Na2CO3) в исходном растворе, затем определить количество соляной кислоты (HCl), которая реагирует с карбонатом натрия, и, наконец, вычислить объем углекислого газа (CO2), который выделился в результате реакции.

1. Вычисление массы карбоната натрия (Na2CO3): Масса исходного раствора = 400 г Концентрация карбоната натрия = 13.25 % = 0.1325

Масса Na2CO3 = Масса исходного раствора × Концентрация карбоната натрия Масса Na2CO3 = 400 г × 0.1325 = 53 г

2. Вычисление молей карбоната натрия (Na2CO3): Молярная масса Na2CO3 = 2 × масса натрия (Na) + масса углерода (C) + 3 × масса кислорода (O) Молярная масса Na2CO3 = 2 × 23 + 12 + 3 × 16 = 106 г/моль

Моли Na2CO3 = Масса Na2CO3 / Молярная масса Na2CO3 Моли Na2CO3 = 53 г / 106 г/моль = 0.5 моль

3. Реакция между карбонатом натрия и соляной кислотой: Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + H2O + CO2

Коэффициенты в уравнении реакции показывают, что 1 моль Na2CO3 производит 1 моль CO2.

4. Вычисление объема углекислого газа (CO2) в нормальных условиях: Объем газа связан с количеством молей по уравнению состояния идеального газа: V = nRT/P. Где: V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (около 0.0821 латм/мольК), T - температура в Кельвинах, P - давление.

Поскольку реакция происходит в нормальных условиях (н.у.), давление P = 1 атм, а температура T = 273 К.

Объем CO2 = Моли CO2 × R × T / P Объем CO2 = 0.5 моль × 0.0821 латм/мольК × 273 К / 1 атм = 11.25 л

Итак, объем выделившегося углекислого газа составляет приблизительно 11.25 л при нормальных условиях.