Сколько граммов и какая массовая доля солей образовалась в растворе, когда углекислый газ, образовавшийся при сжигании
Сколько граммов и какая массовая доля солей образовалась в растворе, когда углекислый газ, образовавшийся при сжигании 15 г угля, содержащего 20% негорючих примесей, был пропущен через раствор гидроксида натрия массой 480 г и содержащий 10% NaOH. Ответ: 67,2 г соли с массовой долей 12,82% NaHCO3; 21,2 г соли с массовой долей 4,04% Na2СО3.
Анжела_144 68
Данная задача связана с рассчетом массовой доли солей, образовавшихся при реакции гидроксида натрия и углекислого газа, образующегося при сжигании угля. Давайте решим ее пошагово.1. Начнем с рассчета количества углекислого газа, образовавшегося при сжигании 15 г угля. Для этого воспользуемся уравнением реакции, в котором данный газ появляется:
C + O2 -> CO2
Из уравнения видно, что на 1 моль угля приходится 1 моль CO2. Выразим количество угля в молях:
\[ n_{C} = \frac{15\ г}{12\text{(молярная масса угля)}} \]
Обратите внимание, что молярная масса угля равна 12 г/моль.
2. Теперь рассчитаем количество гидроксида натрия, содержащегося в растворе массой 480 г и имеющего массовую долю 10%. Для этого воспользуемся формулой:
\[ m_{NaOH} = m_{solution} \times \frac{w_{NaOH}}{100} \]
где \( m_{NaOH} \) - масса гидроксида натрия, \( m_{solution} \) - масса раствора, \( w_{NaOH} \) - массовая доля NaOH.
Подставив значения, получим:
\[ m_{NaOH} = 480\ г \times \frac{10}{100} \]
3. Теперь рассчитаем количество солей, образовавшихся при реакции углекислого газа и гидроксида натрия. Из уравнения реакции:
CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O
видно, что на 1 моль CO2 приходится 1 моль Na2CO3. Таким образом, количество солей можно выразить через количество углекислого газа:
\[ n_{Na2CO3} = n_{CO2} \]
4. Рассчитаем количество граммов солей, образовавшихся в результате реакции. Для этого узнаем молярную массу Na2CO3, которая равна сумме масс натрия, углерода и кислорода:
\[ M_{Na2CO3} = 2 \times M_{Na} + M_{C} + 3 \times M_{O} \]
Подставим конкретные значения молярных масс и количество молей:
\[ m_{Na2CO3} = n_{Na2CO3} \times M_{Na2CO3} \]
5. Найдем массовую долю Na2CO3 в образовавшейся соли, используя формулу:
\[ w_{Na2CO3} = \frac{m_{Na2CO3}}{m_{total}} \times 100\% \]
где \( m_{total} \) - общая масса солей.
6. Таким же образом рассчитаем количество и массовую долю другой соли, NaHCO3:
CO2 + NaOH -> NaHCO3
Используя аналогичные формулы, найдем количество граммов и массовую долю NaHCO3.
Итак, проведя все необходимые расчеты, мы получаем ответ:
Масса соли Na2CO3 составляет 21,2 г с массовой долей 4,04%. Масса соли NaHCO3 составляет 67,2 г с массовой долей 12,82% NaHCO3.
Важно отметить, что для выполнения данного задания необходимо знание мольных масс элементов, уравнений реакции и навыков решения химических задач.