Какова массовая доля хлорида натрия во второй колбе, если при определенной температуре растворимость безводного
Какова массовая доля хлорида натрия во второй колбе, если при определенной температуре растворимость безводного сульфида натрия в воде составляет 18,8 г на 100 г воды? При этой температуре было приготовлено 29,6 г насыщенного раствора сульфида натрия. Этот раствор был разделен на две части. В первую часть был добавлен избыток раствора сульфата алюминия. Во вторую часть было добавлено 36,5 г соляной кислоты (с избытком), при этом количество выделившегося газа в первой части было в два раза меньше, чем во второй части. Прошу рассчитать массовую долю хлорида натрия во второй колбе. Желательно предоставить подробное решение.
Загадочная_Сова 18
Для решения этой задачи, нам нужно разобраться с последовательностью реакций, происходящих в обоих колбах.1) Первая колба: в ней содержится избыток раствора сульфата алюминия. Это означает, что все ионы алюминия (Al^3+) из раствора сульфата алюминия реагируют со всем безводным сульфидом натрия (Na2S), образуя осадок гидроксида алюминия (Al(OH)3) и ионы сульфида (S^2-):
2Al^3+ + 3S^2- → 2Al(OH)3↓
Таким образом, масса осадка гидроксида алюминия составляет 29.6 г (масса насыщенного раствора сульфида натрия).
2) Вторая колба: в нее добавлено избыток соляной кислоты. Это означает, что все ионы хлорида (Cl^-) из соляной кислоты реагируют со всем безводным сульфидом натрия (Na2S), образуя газ сернистого ангидрида (SO2):
2HCl + Na2S → 2NaCl + H2S↑
Таким образом, количество выделенного газа во второй колбе в два раза больше, чем в первой колбе.
Теперь рассчитаем все необходимые массы и массовые доли.
Молярная масса гидроксида алюминия (Al(OH)3) составляет 78 г/моль, поэтому его количество в первой колбе можно рассчитать по формуле:
моль гидроксида алюминия = масса гидроксида алюминия / молярная масса гидроксида алюминия
моль гидроксида алюминия = 29.6 г / 78 г/моль = 0.38 моль
Так как соотношение между ионами сульфида (S^2-) и ионами хлорида (Cl^-) в безводном сульфиде натрия равно 1:2, то количество молей ионов хлорида (Cl^-) во второй колбе составляет:
ионы хлорида = 2 * (0.38 моль) = 0.76 моль
Молярная масса хлорида натрия (NaCl) составляет 58.5 г/моль, поэтому массу хлорида натрия во второй колбе можно рассчитать по формуле:
масса хлорида натрия = молярная масса хлорида натрия * моль хлорида натрия
масса хлорида натрия = 58.5 г/моль * 0.76 моль = 44.46 г
Наконец, чтобы рассчитать массовую долю хлорида натрия во второй колбе, мы делим массу хлорида натрия на массу остатка раствора сульфида натрия:
массовая доля хлорида натрия = масса хлорида натрия / масса остатка раствора сульфида натрия
массовая доля хлорида натрия = 44.46 г / 29.6 г = 1.50
Таким образом, массовая доля хлорида натрия во второй колбе составляет 1.50 или 150%. Это означает, что во второй колбе присутствует избыток хлорида натрия, возможно, из-за неполноты или ошибки проведения реакций.