Question

Вычислите обьем газа(н.у), выделенного при смешивании 150 г 30%-ного раствора соляной кислоты и раствора карбоната натрия,в котором содержится 0.5 моль этой соли.

Answer 1

HCl+Na2CO3=NaCl+CO2+H2O
m(HCl чист)= 150*0,3= 45 г
n(HCl)= 45/36,5= 1, 23 моль , HCl в избытке
n(Na2CO3)=0,5 моль, считаем по недостатку
n(CO2)= 0, 5 моль( по уравнению реакции)
V(CO2)= 0,5*22,4= 11,2 л

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо вычислить объем газа, выделяемого при реакции соляной кислоты с карбонатом натрия.

Сначала найдем количество вещества раствора соляной кислоты, которое содержится в 150 г 30%-ного раствора. Для этого воспользуемся формулой:

$$n = \frac{m}{M}$$

где $n$ - количество вещества, $m$ - масса раствора, $M$ - молярная масса раствора.

Определим молярную массу соляной кислоты (HCl). Молярная масса H = 1 г/моль, Cl = 35.5 г/моль. Таким образом, молярная масса HCl равна 36.5 г/моль.

$$n(HCl) = \frac{150 \ г}{36.5 \ г/моль} = 4.11 \ моль$$

Затем найдем количество вещества карбоната натрия, содержащегося в растворе. Молярная масса Na = 23 г/моль, C = 12 г/моль, O = 16 г/моль. Таким образом, молярная масса Na2CO3 равна 23 + 12 + (16 * 3) = 106 г/моль.

$$n(Na2CO3) = 0.5 \ моль$$

Согласно уравнению реакции, соляная кислота (HCl) и карбонат натрия (Na2CO3) реагируют, образуя углекислый газ (CO2), воду (H2O) и хлорид натрия (NaCl):

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

Из уравнения видно, что 2 моля HCl реагируют с 1 молью Na2CO3, образуя 1 моль CO2.

Таким образом, количество выделяющегося газа (CO2) равно количеству вещества соляной кислоты (HCl) и равно 4.11 моль.

Наконец, чтобы вычислить объем газа, используем идеальный газовый закон:

$$V = n \cdot R \cdot T$$

где $V$ - объем газа, $n$ - количество вещества газа, $R$ - универсальная газовая постоянная ($0.0821 \frac{атм \cdot л}{моль \cdot К}$), $T$ - температура газа в Кельвинах.

Предположим, что температура газа равна комнатной температуре, примерно 298 К.

$$V = 4.11 \ моль \cdot 0.0821 \frac{атм \cdot л}{моль \cdot К} \cdot 298 \ К = 103 \ л$$

Таким образом, объем газа, выделяющегося при смешивании 150 г 30%-ного раствора соляной кислоты и раствора карбоната натрия, составляет 103 литра.