Какова массовая доля хлороводорода в растворе, полученном после растворения твердого остатка в 200 г 15% го раствора

Солнечный_Шарм

69

Для начала, давайте разоберемся с реакцией, которая происходит при смешивании нитрата меди 2 и карбоната натрия.

Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[
Cu(NO_3)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CuCO_3 + 2NaNO_3
\]

Из уравнения видно, что при реакции образуется карбонат меди \(CuCO_3\) и нитрат натрия \(NaNO_3\).

Далее, давайте рассмотрим реакцию между карбонатом меди и соляной кислотой \(HCl\):

\[
CuCO_3 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + CO_2 + H_2O
\]

Из уравнения видно, что при реакции образуется хлорид меди \(CuCl_2\), углекислый газ \(CO_2\) и вода \(H_2O\).

Теперь, используя полученные знания, мы можем рассчитать массовую долю хлороводорода в растворе.

Предположим, что масса твердого остатка после реакции равна \(m\) г. Тогда общая масса реагентов равна \(m + 200\) г.

Здесь нам дано, что масса твердого остатка равна 51,48 г. Следовательно,

\(m = 51,48\) г.

Далее, используя закон сохранения массы, можно написать уравнение:

\[
m + 200 = m_{раствора} + m_{газа}
\]

Где \(m_{газа}\) - масса образовавшегося газа.

Из условия задачи, известно, что объем газа равен 13,44 л. При нормальных условиях температуры и давления (или стандартных условиях) 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Следовательно, количество вещества \(n_{газа}\) можно рассчитать:

\[
n_{газа} = \frac{{\text{{объем газа}}}}{{\text{{объем моля}}}} = \frac{{13,44}}{{22,4}}
\]

Далее, нужно определить массу газа \(m_{газа}\) с использованием молярной массы \(M_{газа}\):

\[
m_{газа} = n_{газа} \times M_{газа}
\]

Для хлороводорода \(HCl\) молярная масса равна 36,46 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать массу раствора \(m_{раствора}\):

\[
m_{раствора} = m + 200 - m_{газа}
\]

Наконец, массовую долю хлороводорода \(\%HCl\) можно вычислить по формуле:

\[
\%HCl = \frac{{m_{газа}}}{{m_{раствора}}} \times 100
\]

Подставив все значения в формулу, мы получим искомую массовую долю хлороводорода в растворе.