Question

К 400 г раствора натрий-карбоната с массовой долей соли 0, 106 прилили 100 г раствора серной кислоты с массовой долей 24,5%.Вычислите массовые доли солей после реакции.​

Answer 1

Ответ:

ω(Na₂SO₄)=1,031

ω%(Na₂SO₄)=103%

Объяснение:

Дано:

m(раствора Na₂CO₃ )=400г.

ω(Na₂CO₃)=0,106

m(раствора H₂SO₄ )=100г

ω%(H₂SO₄)=24,5%

Vm=22,4л./моль

--------------------------

ω(Na₂SO₄)-?

Решение:

1. Определим массу натрий кабоната в растворе: m(Na₂CO₃)=ω(Na₂CO₃)×m(раствора Na₂CO₃)

m(Na₂CO₃)=0,106×400г.=42,4г.

2. Определим молярную массу натрий карбоната:

M(Na₂CO₃)=23x2+12+16x3=46+12+48=106 г./моль

3. Определим количество вещества натрий карбоната:  

n₁(Na₂CO₃)=m(Na₂CO₃)÷M(Na₂CO₃)=42,4г.÷106 г./моль=0,4моль

4. Определим массу серной кислоты в растворе:

m(H₂SO₄)=ω%(H₂SO₄)×m(раствора H₂SO₄)÷100%

m(H₂SO₄)=24,5%×100г÷100%=24,5г.

5. Определим молярную массу серной кислоты:

М(H₂SO₄) =2+32+64=98г./моль

6. Определим количество вещества серной кислоты:  

n(H₂SO₄)=m(H₂SO₄)÷М(H₂SO₄) =24,5г.÷98г./моль=0,25моль

7. Запишем уравнение реакции:

Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+ CO₂+H₂O

а) по уравнению реакции:

n(Na₂CO₃)=1моль n(H₂SO₄)=1моль

б) по условию задачи:

n₁(Na₂CO₃)=0,4моль n(H₂SO₄)=0,25моль Делаем вывод, что карбонат натрия  дан в избытке, дальше решаем задачу, используя количество вещества серной кислоты.

в) по уравнению реакции:

n(H₂SO₄)=1моль n(Na₂SO₄)=1моль  n(H₂O)=1моль n(CO₂)=1моль

г) по условию задачи:

n₁(H₂SO₄)=0,25моль n₁(Na₂SO₄)=0,25моль

n₁(H₂O)=0,25моль n₁(CO₂)=0,25моль

8. Определим молярную массу сульфата натрия:

M(Na₂SO₄)=46+32+64=142г./моль

9. Определим массу сульфата натрия количеством вещества 0,25моль:

m(Na₂SO₄)=n₁(Na₂SO₄)×M(Na₂SO₄)=0,25моль×142г./моль=35,5г.

11. Определим молярную массу воды и ее массу  после реакции:

M(H₂O)=18г./моль

m(H₂O)=n₁(H₂O)×M(H₂O)=0,25моль× 18г./моль=4,5г.

12. Определим массу оксида углерода(IV):

m(CO₂)=n₁(CO₂)×Vm=0,25моль×22,4л./моль=5,6г.

13. Определим массу раствора сульфата натрия:

m(раствора Na₂SO₄)=m(Na₂SO₄)+m(H₂O)-m(CO₂)

m(раствора Na₂SO₄)=35,5г.+4,5г.-5,6г.=34,4г.

10. Определим массовую долю сульфата натрия:

ω(Na₂SO₄)=m(Na₂SO₄)÷m(раствора Na₂SO₄)=35,5г.÷34,4г.=1,031

ω%(Na₂SO₄)=ω(Na₂SO₄)×100%=1,031×100%=103%

11. Ответ:  массовая доля соли сульфата натрия 1,031 или 103%

Answer 2

Для решения данной задачи, необходимо сначала определить, какие вещества будут реагировать между собой.

Из условия задачи известно, что в растворе содержится натрий-карбонат (Na2CO3) и серная кислота (H2SO4). Они реагируют по следующему уравнению:

Na2CO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + H2O + CO2

Из уравнения реакции видно, что натрий-карбонат (Na2CO3) реагирует с серной кислотой (H2SO4), образуя натрий-сульфат (Na2SO4), воду (H2O) и углекислый газ (CO2).

Теперь рассчитаем количество веществ, которые присутствуют в исходных растворах.

Масса натрий-карбоната (Na2CO3) в исходном растворе: Массовая доля соли × Масса раствора = 0,106 × 400 г = 42,4 г

Масса серной кислоты (H2SO4) в добавленном растворе: Массовая доля кислоты × Масса раствора = 0,245 × 100 г = 24,5 г

Теперь рассмотрим реакцию между натрий-карбонатом и серной кислотой.

На основании уравнения реакции, мы видим, что одна молекула натрий-карбоната (Na2CO3) реагирует с одной молекулой серной кислоты (H2SO4) и образует одну молекулу натрий-сульфата (Na2SO4), одну молекулу воды (H2O) и одну молекулу углекислого газа (CO2).

Таким образом, мольное соотношение между Na2CO3 и Na2SO4 равно 1:1.

Следовательно, масса натрий-сульфата (Na2SO4), образующегося в реакции, будет равна 42,4 г.

Масса воды (H2O) и углекислого газа (CO2) также будут равны 42,4 г.

Теперь найдем массовые доли солей после реакции.

Масса раствора после реакции: 400 г (масса исходного раствора) + 100 г (масса добавленной серной кислоты) = 500 г

Массовая доля натрий-сульфата (Na2SO4) после реакции: Масса Na2SO4 / Масса раствора после реакции = 42,4 г / 500 г ≈ 0,0848

Массовая доля натрий-карбоната (Na2CO3) после реакции: Масса Na2CO3 / Масса раствора после реакции = (400 г - 42,4 г) / 500 г ≈ 0,7152

Таким образом, массовая доля натрий-сульфата (Na2SO4) после реакции составляет около 8,48%, а массовая доля натрий-карбоната (Na2CO3) после реакции составляет около 71,52%.