Question

Помогите решить задачу по химии. При взаимодействии карбоната натрия с 5% раствором соляной кислоты , выделяется газ объёмом 6,72 литра . Найти массу раствора соляной кислоты.

Answer 1

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O
n(CO2)=V/Vm=6.72/22.4=0.3 моль
n(CO2) : n(HCl) = 1 : 2, следовательно, n(HCl) = 0.3*2=0.6 моль
m(HCl)вещества=n*M=(1+35.5)*0.6=21.9 г
m(HCl)раствора=m(HCl)вещества/w=21.9/0.05=438 г

Answer 2

Давайте рассмотрим реакцию между карбонатом натрия (Na2CO3) и соляной кислотой (HCl). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\]

Из уравнения видно, что каждый моль карбоната натрия (Na2CO3) реагирует с двумя молями соляной кислоты (HCl).

Из условия задачи известно, что выделяется газ объемом 6,72 литра. Поскольку газ в данной задаче образуется при реакции выделения углекислого газа (CO2), мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для определения количества молей газа:

\[PV = nRT\]

где: - \(P\) - давление газа, - \(V\) - объем газа, - \(n\) - количество молей газа, - \(R\) - универсальная газовая постоянная, - \(T\) - температура.

В данной задаче у нас известны объем газа (\(V\)) и условия стандартной температуры и давления, поэтому мы можем использовать уравнение для вычисления количества молей газа.

Теперь мы знаем, что каждый моль карбоната натрия реагирует с двумя молями соляной кислоты. Таким образом, количество молей соляной кислоты (\(n_{HCl}\)) будет равно удвоенному количеству молей газа (\(n_{CO2}\)).

Теперь мы можем использовать молярные массы соответствующих веществ, чтобы найти массу раствора соляной кислоты.

1. Вычислим количество молей газа (\(n_{CO2}\)): \[n_{CO2} = \frac{V}{RT}\]

2. Вычислим количество молей соляной кислоты (\(n_{HCl}\)): \[n_{HCl} = 2 \cdot n_{CO2}\]

3. Вычислим массу соляной кислоты: \[m_{HCl} = n_{HCl} \cdot M_{HCl}\]

Где: - \(M_{HCl}\) - молярная масса соляной кислоты.

Теперь давайте подставим числовые значения. Условия стандартной температуры и давления (STP) предполагают, что температура равна 273 K, давление равно 1 атмосфере, и универсальная газовая постоянная \(R \approx 0.0821 \frac{\text{л} \cdot \text{атм}}{\text{моль} \cdot \text{К}}\).

\[n_{CO2} = \frac{6.72}{0.0821 \cdot 273} \approx 0.3 \, \text{моль}\]

\[n_{HCl} = 2 \cdot 0.3 = 0.6 \, \text{моль}\]

Молярная масса соляной кислоты \(M_{HCl}\) примерно равна 36.46 г/моль.

\[m_{HCl} = 0.6 \cdot 36.46 \approx 21.88 \, \text{г}\]

Таким образом, масса раствора соляной кислоты составляет примерно 21.88 г.