Как решить эту задачу по химии? Газ, выделившийся при обжиге 10,2 г природного известняка, содержащего 2% некарбонатных примесей, поглощен 33,3 см3 раствора ( р = 1,2 г/см3 ) с массовой долей гидроксида натрия 20 %. Определите, какая образовалась соль и какова ее масса.
Как решить эту задачу по химии? Газ, выделившийся при обжиге 10,2 г природного известняка, содержащего 2% некарбонатных примесей, поглощен 33,3 см3 раствора ( р = 1,2 г/см3 ) с массовой долей гидроксида натрия 20 %. Определите, какая образовалась соль и какова ее масса.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для решения задачи давайте разберем все шаги по порядку:
Определим массу чистого известняка:
Природный известняк содержит 2% некарбонатных примесей. Если масса известняка 10,2 г, то масса реального чистогочистогочистого карбоната кальция CaCO3CaCO₃CaCO3 будет:
mCaCO3=10,2 г−0,02⋅10,2 г=10,2 г−0,204 г=10,0 г m_{CaCO_3} = 10,2 \, \text{г} - 0,02 \cdot 10,2 \, \text{г} = 10,2 \, \text{г} - 0,204 \, \text{г} = 10,0 \, \text{г}
mCaCO3 =10,2г−0,02⋅10,2г=10,2г−0,204г=10,0г
Выделение газа:
При обжиге карбоната кальция происходит реакция:
CaCO3→CaO+CO<em>2↑ CaCO_3 \rightarrow CaO + CO<em>2 \uparrow
CaCO3 →CaO+CO<em>2↑ Для 1 моль CaCO₃ 100г100 г100г выделяется 1 моль CO₂ 44г44 г44г. Следовательно, для 10 г CaCO₃ выделится:
m</em>CO2=10,0 г⋅44 г/mol100 г/mol=4,4 г m</em>{CO_2} = 10,0 \, \text{г} \cdot \frac{44 \, \text{г/mol}}{100 \, \text{г/mol}} = 4,4 \, \text{г}
m</em>CO2 =10,0г⋅100г/mol44г/mol =4,4г
Определим массу гидроксида натрия в растворе:
Дано 33,3 см³ раствора с плотностью 1,2 г/см³:
m<em>раствора=V⋅ρ=33,3 см3⋅1,2 г/см3=39,96 г m<em>{раствора} = V \cdot \rho = 33,3 \, \text{см}^3 \cdot 1,2 \, \text{г/см}^3 = 39,96 \, \text{г}
m<em>раствора=V⋅ρ=33,3см3⋅1,2г/см3=39,96г С массовой долей NaOH 20% масса NaOH в растворе составляет:
m</em>NaOH=39,96 г⋅0,2=7,992 г m</em>{NaOH} = 39,96 \, \text{г} \cdot 0,2 = 7,992 \, \text{г}
m</em>NaOH=39,96г⋅0,2=7,992г
Реакция CO₂ с NaOH:
Додача углекислого газа в раствор гидроксида натрия приводит к образованию натрий карбоната илинатрийбикарбонатаили натрий бикарбонатаилинатрийбикарбоната:
CO2+2NaOH→Na2CO3+H2O CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O
CO2 +2NaOH→Na2 CO3 +H2 O Либо:
CO2+NaOH→NaHCO3 CO_2 + NaOH \rightarrow NaHCO_3
CO2 +NaOH→NaHCO3 Здесь мы рассмотрим, что NaOH может реагировать с CO₂ до образования соли NaHCO₃ натрийбикарбонатнатрий бикарбонатнатрийбикарбонат или Na₂CO₃ натриеваясольугольнойкислотынатриевая соль угольной кислотынатриеваясольугольнойкислоты в зависимости от соотношения.
Число моль CO₂:
nCO<em>2=m</em>CO<em>2M</em>CO2=4,4 г44 г/mol=0,1 моль n_{CO<em>2} = \frac{m</em>{CO<em>2}}{M</em>{CO_2}} = \frac{4,4 \, \text{г}}{44 \, \text{г/mol}} = 0,1 \, \text{моль}
nCO<em>2 =M</em>CO2 m</em>CO<em>2 =44г/mol4,4г =0,1моль
Число моль NaOH:
n<em>NaOH=m</em>NaOHMNaOH=7,992 г40 г/mol=0,1998 моль n<em>{NaOH} = \frac{m</em>{NaOH}}{M_{NaOH}} = \frac{7,992 \, \text{г}}{40 \, \text{г/mol}} = 0,1998 \, \text{моль}
n<em>NaOH=MNaOH m</em>NaOH =40г/mol7,992г =0,1998моль
Реакция соотношения:
На каждую моль CO₂ требуется 2 моль NaOH для получения Na₂CO₃, а для NaHCO₃ – 1 моль NaOH. У нас 0,1 моль CO₂ и достаточное количество NaOH 0,1998молей0,1998 молей0,1998молей для полноценного реагирования. В итоге образуется соль Na₂CO₃.
Масса полученной соли:
Для получения Na₂CO₃ требуется 0,1 моль CO₂, которая будет реагировать с NaOH. Масса Na₂CO₃ авидимо составит:
MNa2CO<em>3=2⋅23+12+3⋅16=106 г/mol M_{Na_2CO<em>3} = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 106 \, \text{г/mol}
MNa2 CO<em>3 =2⋅23+12+3⋅16=106г/mol m</em>Na2CO3=0,1 моль⋅106 г/mol=10,6 г m</em>{Na_2CO_3} = 0,1 \, \text{моль} \cdot 106 \, \text{г/mol} = 10,6 \, \text{г}
m</em>Na2 CO3 =0,1моль⋅106г/mol=10,6г
Ответ: образуется соль Na₂CO₃, масса которой составляет 10,6 г.