Яку кількість газу (н.у.) утворилась після додавання надлишку хлоридної кислоти до розчину натрій карбонату масою

Яксоб_3513

25

Для решения этой задачи нам понадобятся химические уравнения реакций, молярные массы и процентные соотношения веществ. Давайте посмотрим, как мы можем решить эту задачу.

Шаг 1: Рассчитаем количество вещества натрий карбоната (Na2CO3).

Молярная масса Na2CO3 равна: \( m_{Na2CO3} = 22,99 \) г/моль (молярная масса натрия) + \( 12,01 \) г/моль (молярная масса углерода) + \( 3 \times 16,00 \) г/моль (3 моля кислорода) = \( 105,99 \) г/моль.

Количество вещества Na2CO3 можно найти по формуле: \( n_{Na2CO3} = \frac{m_{Na2CO3}}{M_{Na2CO3}} \), где \( n_{Na2CO3} \) - количество вещества в молях, \( m_{Na2CO3} \) - масса вещества в граммах, \( M_{Na2CO3} \) - молярная масса вещества.

В нашем случае масса Na2CO3 равна 200 г, поэтому: \( n_{Na2CO3} = \frac{200}{105,99} \approx 1,888 \) моль.

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества хлоридной кислоты (HCl).

Так как хлоридная кислота (HCl) добавляется в избытке, то мы должны знать, сколько HCl будет реагировать с Na2CO3. Для этого нам понадобится уравнение реакции.

Уравнение реакции между Na2CO3 и HCl выглядит так:
\[ Na2CO3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H2O + CO2 \]

Из уравнения видно, что 1 моль Na2CO3 реагирует с 2 молями HCl. Таким образом, количество HCl равно \( 2 \times n_{Na2CO3} \).

Шаг 3: Рассчитаем массу HCl, зная ее молярную массу.

Молярная масса HCl равна: \( m_{HCl} = 1,01 \) г/моль (молярная масса водорода) + \( 35,45 \) г/моль (молярная масса хлора) = \( 36,46 \) г/моль.

Масса HCl можно найти по формуле: \( m_{HCl} = n_{HCl} \times M_{HCl} \), где \( m_{HCl} \) - масса вещества в граммах, \( n_{HCl} \) - количество вещества в молях, \( M_{HCl} \) - молярная масса вещества.

В нашем случае количество HCl равно \( 2 \times n_{Na2CO3} = 2 \times 1,888 \) моль.

Следовательно, масса HCl равна \( m_{HCl} = (2 \times 1,888) \times 36,46 \) г.

Шаг 4: Рассчитаем молярную долю солей в растворе.

Массовая доля солей равна \( \frac{m_{Na2CO3} + m_{HCl}}{m_{Na2CO3} + m_{HCl} + m_{воды}} \), где \( m_{воды} \) - масса воды.

В нашем случае массовая доля солей равна \( \frac{200 + (2 \times 1,888 \times 36,46)}{200 + (2 \times 1,888 \times 36,46) + m_{воды}} \).

Шаг 5: Рассчитаем массу воды в растворе.

Масса воды равна \( M_{воды} = m_{воды} \times H2O_{molmass} \), где \( H2O_{molmass} \) - молярная масса воды.

Молярная масса H2O равна \( 2 \times 1,01 \) г/моль (2 моля водорода) + \( 16,00 \) г/моль (молярная масса кислорода) = \( 18,02 \) г/моль.

\( M_{воды} = m_{воды} \times 18,02 \) г.

Шаг 6: Подставим все значения в формулу массовой доли солей.

Массовая доля солей равна \( \frac{200 + (2 \times 1,888 \times 36,46)}{200 + (2 \times 1,888 \times 36,46) + m_{воды}} \).

Теперь, подставим значения и решим математическое выражение.

Массовая доля солей равна \( \frac{200 + (2 \times 1,888 \times 36,46)}{200 + (2 \times 1,888 \times 36,46) + (m_{воды} \times 18,02)} \).