Question

50 г смеси карбонатов бария и натрия растворили в избытке соляной кислоты.Добавление к полученному ,в результате реакций раствору,избытка раствора сульфата натрия приводит к выпадению 46.6 г осадка .Чему равны массовые доли карбонатов в исходной смеси?

Answer 1

Уравнения протекающих реакций: 

BaCO3 + 2HCl = BaCl2 + CO2 + H2O (1) 

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O (2) 

BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl (3) 

По массе осадка BaSO4 и уравнениям реакций (3) и (1) определим массу BaCO3. 

По уравнению реакции (3) рассчитаем количество вещества BaCl2: 

n(BaCl2) = n(BaSO4) = 46,6 / 233 = 0,2 моль 

По уравнению реакции (1) рассчитаем количество вещества BaCO3 и затем его массу: 

n(BaCO3) = n( BaCl2) = 0,2 моль [из уравнения реакции (3)] 

m(BaCO3) = 0,2 · 197 = 39,4 г 

Определим массовые доли карбонатов в смеси: 
ω(BaCO3) = 39,4 / 50 = 0,788 или 78,8% 
ω(Na2CO3) = 100 – 78,8 = 21,2% 

Ответ: ω(BaCO3) = 78,8%; ω(Na2CO3) = 21,2%

Answer 2

Давайте рассмотрим химические реакции, которые происходят в данном эксперименте.

1. Реакция соляной кислоты с карбонатами бария (BaCO3) и натрия (Na2CO3):

\[ \begin{align*} \text{BaCO}_3 + 2\text{HCl} &\rightarrow \text{BaCl}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \\ \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{HCl} &\rightarrow 2\text{NaCl} + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \end{align*} \]

Образуются растворы бария и натрия в виде хлоридов и выделяется углекислый газ.

2. После того как весь карбонат был растворен, в реакцию вводится избыток сульфата натрия (Na2SO4), что приводит к образованию осадка сульфата бария (BaSO4):

\[ \text{BaCl}_2 + \text{Na}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 + 2\text{NaCl} \]

3. Масса осадка бария (BaSO4) равна 46.6 г.

Теперь давайте найдем массовые доли карбонатов в исходной смеси. Обозначим массы карбоната бария и натрия как \( m_{\text{BaCO}_3} \) и \( m_{\text{Na}_2\text{CO}_3} \) соответственно.

Масса бария в осадке равна массе осадка бария, так как вся масса бария переходит в осадок:

\[ m_{\text{Ba}} = 46.6 \, \text{г} \]

Так как соотношение между молью бария и молью сульфата бария в реакции 1:1, то:

\[ n_{\text{Ba}} = \frac{m_{\text{Ba}}}{M_{\text{Ba}}} \]

где \( M_{\text{Ba}} \) - молярная масса бария. Это позволяет нам найти моль карбоната бария в исходной смеси:

\[ n_{\text{BaCO}_3} = n_{\text{Ba}} \]

Теперь мы знаем моль карбоната бария в исходной смеси. Массовая доля карбоната бария в исходной смеси равна:

\[ \text{Массовая доля карбоната бария} = \frac{m_{\text{BaCO}_3}}{m_{\text{total}}} \times 100\% \]

где \( m_{\text{total}} \) - масса исходной смеси, равная сумме масс карбоната бария и карбоната натрия.

Теперь, используя данную информацию, вы можете решить уравнение и найти массовые доли карбонатов в исходной смеси.