Какова массовая доля поваренной соли в исходной смеси, выраженная в процентах, если после обработки хлорида и карбоната

Михайлович

40

Чтобы найти массовую долю поваренной соли в исходной смеси, мы должны выполнить несколько шагов. Давайте начнем с описания общего процесса и затем перейдем к пошаговому решению задачи.

1. Описание процесса:
- Имеется исходная смесь, содержащая хлорид натрия (NaCl) и карбонат натрия (Na2CO3).
- При обработке этой смеси соляной кислотой (HCl), образуется углекислый газ (CO2).

2. Пошаговое решение:
Чтобы найти массовую долю поваренной соли (NaCl) в исходной смеси, выраженную в процентах, будем следовать следующим шагам:

Шаг 1: Рассчитаем число молей углекислого газа (CO2), выделенного после обработки соляной кислотой.
- Для этого воспользуемся законом Дальтона для частичных давлений газов: сумма частичных давлений газов в смеси равна общему давлению газов.
- Поскольку углекислый газ представляет собой единственный газ, выделенный при реакции, его частичное давление будет равно общему давлению газов.
- Таким образом, мы можем использовать следующее соотношение: P(CO2) = P(общее) = 1,12 атм (дано в задаче).

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества (моль) углекислого газа (CO2) с использованием уравнения состояния идеального газа.
- Количество вещества (моль) можно найти, используя следующее соотношение: n = V / Vм, где n - количество вещества (моль), V - объем газа (л) и Vм - молярный объем газа (л/моль).
- По соотношению, Vм = 22,4 л/моль для идеального газа при нормальных условиях.
- Рассчитаем количество вещества углекислого газа: n(CO2) = V(CO2) / 22,4 моль (V(CO2) - объем CO2).

Шаг 3: Рассчитаем количество моль соли, необходимое для образования такого количества углекислого газа (CO2) в соответствии с солевым равновесием.
- Уравнение реакции выглядит следующим образом: Na2CO3 (aq) + 2HCl (aq) -> 2NaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (l).
- Заметим, что по уравнению реакции каждые 1 моль Na2CO3 образует 1 моль CO2.
- Если мы знаем количество моль углекислого газа (CO2), мы можем найти количество моль Na2CO3, которое преобразуется в NaCl.
- Таким образом, количество моль Na2CO3 = количество моль CO2.

Шаг 4: Определим массу NaCl в исходной смеси, зная количество моль Na2CO3, которое превращается в NaCl.
- Если мы знаем количество моль Na2CO3, мы можем рассчитать количество моль NaCl, которое образуется.
- Молярная масса NaCl = 58,5 г/моль.
- Масса NaCl = количество моль NaCl * молярная масса NaCl.

Шаг 5: Рассчитаем массовую долю поваренной соли (NaCl) в исходной смеси.
- Массовая доля = (масса NaCl / масса исходной смеси) * 100%.

А теперь, давайте начнем решать задачу пошагово.

Шаг 1: Рассчитаем число молей углекислого газа (CO2):
P(CO2) = P(общее) = 1,12 атм.

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества (моль) углекислого газа (CO2):
По уравнению состояния газа Vм = 22,4 л/моль.
n(CO2) = V(CO2) / Vм.

Шаг 3: Рассчитаем количество моль соли, необходимое для образования данного количества углекислого газа (CO2):
Количество моль Na2CO3 = количество моль CO2.

Шаг 4: Определим массу NaCl в исходной смеси:
Масса NaCl = количество моль NaCl * молярная масса NaCl.

Шаг 5: Рассчитаем массовую долю поваренной соли (NaCl) в исходной смеси:
Массовая доля = (масса NaCl / масса исходной смеси) * 100%.

Надеюсь, это решение помогло вам разобраться в задаче и получить желаемый результат. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.