Какие массы образуются NaHCOз и Na2COз в результате прохождения углекислого газа через 480 г 10%-ного раствора

Летучая_Мышь

66

Для решения этой задачи нам понадобится использовать два основных факта: закон сохранения массы и процентное содержание примесей в угле.

1. Закон сохранения массы гласит, что масса исходных веществ должна быть равна массе конечных веществ. Исходные вещества - это раствор гидроксида натрия и уголь. Конечные вещества - это NaHCOз и Na2COз.

2. Для решения задачи нужно знать процентное содержание примесей в угле. Данные гласят, что в угле содержится 20% примесей, которые не сгорают и остаются в итоговых продуктах сжигания.

Теперь давайте посмотрим на решение задачи пошагово:

Шаг 1: Определим массу чистого угля в исходном образце. Для этого умножим массу исходного образца на процентное содержание чистого угля:
\[Масса_{чистого угля} = 15 г \times (1 - 20\%) = 15 г \times 0.8 = 12 г\]
Масса чистого угля равна 12 г.

Шаг 2: Рассчитаем массу примесей в угле. Для этого вычтем массу чистого угля из общей массы угля:
\[Масса_{примесей} = 15 г - 12 г = 3 г\]
Масса примесей составляет 3 г.

Шаг 3: Определим молярную массу гидроксида натрия (NaOH) и уголя (C). Молярная масса NaOH равна 40 г/моль, а молярная масса C равна 12 г/моль.

Шаг 4: Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия в растворе. Для этого разделим массу гидроксида натрия на его молярную массу:
\[Количество_{NaOH} = \frac{Масса_{NaOH}}{Молярная \: масса_{NaOH}}\]

Для расчета массы NaOH мы знаем, что у нас есть 480 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Процентное содержание раствора указывает, что в 100 г раствора содержится 10 г NaOH. Таким образом, масса NaOH в растворе составляет:
\[Масса_{NaOH} = 480 г \times (10\%) = 480 г \times 0.1 = 48 г\]
Теперь мы можем рассчитать количество вещества NaOH:
\[Количество_{NaOH} = \frac{48 г}{40 г/моль} = 1.2 моль\]

Шаг 5: Определим количество вещества углерода (C) в угле. Для этого разделим массу угля на его молярную массу:
\[Количество_{C} = \frac{Масса_{C}}{Молярная \: масса_{C}}\]

Масса угля составляет 15 г, и молярная масса C равна 12 г/моль. Таким образом, количество вещества C равно:
\[Количество_{C} = \frac{15 г}{12 г/моль} = 1.25 моль\]

Шаг 6: Рассчитаем массу и количество вещества произведенного NaHCO3. Один моль C в угле реагирует с двумя молями NaOH для образования одного моля NaHCOз. Таким образом, масса NaHCOз может быть вычислена следующим образом:
\[Масса_{NaHCO3} = 1.25 моль \times (1 \: моль \: NaHCO3 / 1 \: моль \: C) \times (84 г/моль \: NaHCO3) = 105 г\]

Шаг 7: Рассчитаем массу и количество вещества образованного Na2COз. Один моль C в угле реагирует с одним мольон NaOH для образования одного моля Na2COз. Таким образом, масса Na2COз может быть вычислена следующим образом:
\[Масса_{Na2CO3} = 1.2 моль \times (1 \: моль \: Na2CO3 / 1 \: моль \: NaOH) \times (106 г/моль \: Na2COз) = 127.2 г\]

Таким образом, в результате прохождения углекислого газа через 480 г 10%-ного раствора гидроксида натрия при сжигании 15 г угля, содержащего 20% негорючих примесей, образуется 105 г NaHCOз и 127.2 г Na2COз.