Question

Какой объем углекислого газа (н.у.) выделится при растворении карбоната натрия в 60 г соляной кислоты (массовая доля HCl равна 15%)?

Answer 1

дано

m(ppa HCL) = 60 g

w(HCL)  = 15%

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

V(CO2)-?

m(HCL) = m(ppa HCL) * W(HCL) / 100% = 60*15% / 100% = 9 g

Na2CO3+2HCL-->2NaCL+H2O+CO2

M(HCL) = 36.5 g/mol

n(HCL) = m/M = 9/36 = 0.25 mol

n(HCL) = n(CO2) = 0.25 mol

V(CO2) = n(CO2)*Vn = 0.25*22.4 = 5.6 L

ответ 5.6 л

Answer 2

Для решения этой задачи, мы должны учесть реакцию между карбонатом натрия (Na2CO3) и соляной кислотой (HCl):

Na2CO3 + 2HCl -> 2NaCl + CO2 + H2O

Из уравнения видно, что 1 моль карбоната натрия реагирует с 2 молями соляной кислоты, образуя 1 моль углекислого газа, 2 моля хлорида натрия и 1 моль воды.

Шаг 1: Найдем количество молей HCl в 60 г соляной кислоты: Масса HCl = массовая доля HCl * общая масса соляной кислоты Масса HCl = 0.15 * 60 г = 9 г

Шаг 2: Переведем массу HCl в количество молей, используя молярную массу HCl: Молярная масса HCl = 36.461 г/моль (источник: Periodic Table) Количество молей HCl = масса HCl / молярная масса HCl Количество молей HCl = 9 г / 36.461 г/моль ≈ 0.246 моль

Шаг 3: Согласно уравнению реакции, 1 моль карбоната натрия реагирует с 2 молями HCl, таким образом, количество молей Na2CO3 равно половине количества молей HCl: Количество молей Na2CO3 = 0.246 моль / 2 ≈ 0.123 моль

Шаг 4: Теперь найдем мольную массу Na2CO3: Мольная масса Na2CO3 = 2 * масса натрия (Na) + масса углерода (C) + 3 * масса кислорода (O) Мольная масса Na2CO3 = 2 * 22.990 г/моль + 12.011 г/моль + 3 * 15.999 г/моль ≈ 105.988 г/моль

Шаг 5: Найдем массу Na2CO3, соответствующую 0.123 молям: Масса Na2CO3 = количество молей Na2CO3 * мольная масса Na2CO3 Масса Na2CO3 = 0.123 моль * 105.988 г/моль ≈ 13.160 г

Шаг 6: Теперь рассчитаем количество углекислого газа (CO2), выделяющегося при реакции: Согласно уравнению реакции, каждый моль Na2CO3 образует 1 моль CO2. Поскольку у нас 0.123 моль Na2CO3, то и количество молей CO2 также равно 0.123 моль.

Шаг 7: Найдем объем углекислого газа при нормальных условиях (н.у.). Объем одного моля газа при н.у. составляет приблизительно 22.4 литра: Объем CO2 = количество молей CO2 * объем одного моля газа (при н.у.) Объем CO2 = 0.123 моль * 22.4 л/моль ≈ 2.75 литра

Таким образом, при растворении 60 г карбоната натрия в 60 г соляной кислоты (с массовой долей HCl равной 15%), выделится примерно 2.75 литра углекислого газа при нормальных условиях.