Question

Смешали два раствора, один из которых содержит 53г карбоната натрия,а другой -152г серной кислоты. Какое вещество и в каком кол-ве останется в избытке??

Answer 1

Решение:
Na2CO3+H2SO4= Na2So4+Co2(заначок газа)+ вода
n( NA2CO3)= 53/106=0,5 моль
n( H2SO4)= 152/98=1.6 моль
 n( H2SO4) в избытке 

Answer 2

Для решения данной задачи, необходимо сначала определить количество вещества в каждом из растворов.

1. Концентрация раствора карбоната натрия: M(Na2CO3) = m(Na2CO3) / M(Na2CO3), где M(Na2CO3) - молярная масса карбоната натрия, m(Na2CO3) - масса карбоната натрия в растворе.

Молярная масса карбоната натрия (Na2CO3) = 22.99 * 2 + 12.01 + 16.00 * 3 = 105.99 г/моль m(Na2CO3) = 53 г

M(Na2CO3) = 53 г / 105.99 г/моль ≈ 0.5 моль/л

2. Концентрация раствора серной кислоты: M(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4), где M(H2SO4) - молярная масса серной кислоты, m(H2SO4) - масса серной кислоты в растворе.

Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 1.01 * 2 + 32.07 + 16.00 * 4 = 98.09 г/моль m(H2SO4) = 152 г

M(H2SO4) = 152 г / 98.09 г/моль ≈ 1.55 моль/л

Так как раствор карбоната натрия содержит меньшую концентрацию, он является ограничивающим реагентом. Поэтому рассмотрим реакцию между карбонатом натрия и серной кислотой:

Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2

Согласно уравнению реакции, избыток останется одно из веществ: серная кислота (H2SO4) или сульфат натрия (Na2SO4).

1 моль карбоната натрия (Na2CO3) соответствует 1 моль серной кислоты (H2SO4), значит, количество молей H2SO4 будет равно сумме количества молей Na2SO4 и CO2.

Изначально в растворе содержится 0.5 моль карбоната натрия, а значит, после реакции будет образовано 0.5 моль серной кислоты.

Обратимся к анализу масс как-то. Массовая доля серной кислоты в растворе будет составлять:

m(H2SO4) / m(общая масса раствора) = 152 г / (152 г + 53 г) ≈ 0.741 (или 74.1%)

Аналогично, массовая доля сульфата натрия составит:

m(Na2SO4) / m(общая масса раствора) = m(превышение) / m(общая масса раствора) = (m(общая масса раствора) - m(Na2CO3)) / m(общая масса раствора) = (152 г + 53 г - 53 г) / (152 г + 53 г) ≈ 0.741 (или 74.1%)

Таким образом, какое именно вещество останется в избытке - серная кислота или сульфат натрия, зависит от определения "избытка". Если избытком считается вещество с большей массовой долей в растворе, то именно серная кислота останется в избытке.

Таким образом, в избытке останется 74.1% серной кислоты.