Какова будет масса (г) соли, образующейся при реакции 480 г 20% раствора натриевой щелочи с углекислым газом, который

Skvoz_Kosmos

37

Хорошо, давайте решим эту задачу по шагам.

1. Сначала нам нужно найти количество натриевой щелочи (NaOH), содержащейся в растворе массой 480 г и концентрацией 20%. Для этого необходимо умножить массу раствора на процентную концентрацию и разделить на 100:

\(480 \, \text{г} \times \frac{20}{100} = 96 \, \text{г NaOH}\)

Таким образом, в растворе содержится 96 г натриевой щелочи.

2. Затем мы знаем, что при реакции между натриевой щелочью (NaOH) и углекислым газом (CO2) образуется соль натриевого карбоната (Na2CO3). Мы также знаем, что стехиометрическое соотношение между NaOH и CO2 равно 2:1. Это означает, что на каждую молекулу NaOH приходится две молекулы CO2, чтобы образовать одну молекулу Na2CO3.

3. Теперь нам нужно найти количество Na2CO3, которое может образоваться из 96 г NaOH. Для этого необходимо разделить массу NaOH на молярную массу NaOH и умножить на коэффициент превращения:

\(\text{Молярная масса NaOH} = 22.99 \, \text{г/моль} + 16 \, \text{г/моль} + 1.01 \, \text{г/моль} = 40.00 \, \text{г/моль}\)

\(\text{Коэффициент превращения} = \frac{1 \, \text{моль Na2CO3}}{2 \, \text{моль NaOH}}\)

\(\text{Количество Na2CO3} = \frac{96 \, \text{г NaOH}}{40.00 \, \text{г/моль}} \times \frac{1 \, \text{моль Na2CO3}}{2 \, \text{моль NaOH}}\)

Рассчитаем это:

\(\text{Количество Na2CO3} = 2.4 \, \text{моль}\)

4. Итак, теперь мы знаем количество Na2CO3, образующееся из 96 г NaOH. Но нам необходимо найти массу Na2CO3, которая будет образована из 31.8 г о-ксилола.

5. Для этого нам необходимо найти массу Na2CO3, образующуюся из 1 г о-ксилола и затем масштабировать это значение для 31.8 г о-ксилола. Предположим, что о-ксилол (C8H10) полностью реагирует с NaOH и считаем, что стехиометрическое соотношение между о-ксилолом и Na2CO3 также 1:1.

\(\text{Молярная масса о-ксилола} = 8 \times 12.01 \, \text{г/моль} + 10 \times 1.01 \, \text{г/моль} = 106.17 \, \text{г/моль}\)

Теперь мы можем вычислить количество Na2CO3, образующееся из 1 г о-ксилола:

\(\text{Количество Na2CO3} = \frac{1 \, \text{г о-ксилола}}{106.17 \, \text{г/моль}} \times \frac{1 \, \text{моль Na2CO3}}{1 \, \text{моль о-ксилола}}\)

\(\text{Количество Na2CO3} = 0.0094 \, \text{моль}\)

6. Теперь у нас есть количество Na2CO3, образующееся из 1 г о-ксилола. Мы можем масштабировать это значение для 31.8 г о-ксилола:

\(\text{Масса Na2CO3} = 31.8 \, \text{г о-ксилола} \times \frac{0.0094 \, \text{моль Na2CO3}}{1 \, \text{г о-ксилола}}\)

Рассчитаем это:

\(\text{Масса Na2CO3} = 0.299 \, \text{г}\)

Таким образом, при реакции 480 г 20% раствора натриевой щелочи с 31.8 г о-ксилола образуется 0.299 г соли натриевого карбоната (Na2CO3).