Question

100 БАЛЛОВ ДАЮ К 128.1 г 22%-ного раствора Na2SO4 добавили 30%-ный раствор серной кислоты, в результате образовался пересыщенный раствор NaHSO4 (других растворенных веществ не оказалось). Какая масса кислой соли может выпасть в виде кристаллов при данной температуре, если ее растворимость составляет 28.5г/100г воды? Ответ, выраженный в граммах, округлите до целых. Для расчета использовать молярные массы веществ также с точностью до целых.

Answer 1

Напишем реакцию

Na₂SO₄ + H₂SO₄ = 2NaHSO₄

Посчитаем сколько сульфата натрия в растворе: m(Na₂SO₄) = w(Na₂SO₄) * m(раствора) = 0.22 * 128.1 = 28.2 г

Посчитаем какое это количество вещества: n(Na₂SO₄) = m(Na₂SO₄) / M(Na₂SO₄) = 28.2 / 142 = 0.2 моль

По уравнению реакции столько же и серной кислоты. Посчитаем ее массу: m(H₂SO₄) = n(H₂SO₄) * M(H₂SO₄) = 0.2 * 98 = 19.6 г

Посчитаем сколько это 30%-ного раствора: m(раствора) = m(H₂SO₄) / w(H₂SO₄) = 19.6 / 0.3 = 65.3 г

Значит в конце мы получили: 128.1 + 65.3 = 193.4 г раствора

Посчитаем сколько там гидросульфата натрия зная, что его количество 0.4 моль: m(NaHSO₄) = n(NaHSO₄) * M(NaHSO₄) = 0.4 * 120 = 48 г

Если в 128.5 г насыщенного раствора есть 28.5 г соли, то в 193.4 г насыщенного раствора есть х г соли, отсюда: x = 193.4 * 28.5 / 128.5 = 42.9 г

Значит все остальное выпало в осадок, а это: 48 - 42.9 = 5.1 ≈ 5 г

Answer 2

Для решения этой задачи, сначала найдем количество растворенной вещества Na2SO4 в исходном растворе и затем определим, сколько избыточной серной кислоты останется после образования пересыщенного раствора NaHSO4. Наконец, найдем массу кристаллической кислой соли, которая выпадет из пересыщенного раствора.

1. Найдем массу Na2SO4 в исходном растворе: Масса Na2SO4 = 128.1 г × 0.22 (22%-ный раствор) = 28.182 г

2. Найдем количество серной кислоты, которое может растворить данное количество Na2SO4: Масса растворенной серной кислоты = 28.182 г × 0.3 (30%-ный раствор H2SO4) = 8.4546 г

3. Рассчитаем количество оставшейся серной кислоты после образования пересыщенного раствора NaHSO4: Масса избыточной H2SO4 = 8.4546 г - 128.1 г = -119.6454 г (Отрицательное значение означает, что всю серную кислоту использовали для образования пересыщенного раствора NaHSO4).

4. Рассчитаем количество NaHSO4 в пересыщенном растворе: Масса NaHSO4 = 28.182 г (масса Na2SO4) + 8.4546 г (масса H2SO4) = 36.6366 г

5. Рассчитаем массу кристаллической кислой соли (NaHSO4), которая выпадет из пересыщенного раствора: Масса кристаллов NaHSO4 = 36.6366 г - 28.5 г (растворимость в 100 г воды) = 8.1366 г

Ответ: Масса кислой соли, которая может выпасть в виде кристаллов при данной температуре, составляет 8 грамм (округлено до целых).