34 задача егэ химия Навеску пероксида натрия растворили в 8%-ном растворе сульфата натрия, затем добавили 27,3 г воды и пропустили сернистый газ до образования нейтрального раствора. Полученный раствор далее прокипятили в открытом стакане до уменьшения массы на 57% и охладили до 25oС, что привело к образованию 35,42 г осадка декагидрата сульфата натрия (Na2SO4·10H2O). Вычислите массу исходной навески, если известно, что соотношение масс раствора до охлаждения и после него равно 9417:5875, а растворимость безводного сульфата натрия при 25oС равна 27,8 г на 100 г воды. Ответ укажите в граммах и округлите до десятых.
Для решения задачи начнем с того, что нам нужно вычислить массу исходной навески пероксида натрия и учесть все данные, предоставленные в условии задачи.
Определим массу раствора после испарения воды:
Соотношение масс раствора до и после охлаждения: 9417:5875.
Пусть масса раствора до охлаждения равна m1 m_1 m1, тогда масса раствора после охлаждения m2 m_2 m2 можно выразить как: m1:m2=9417:5875
m_1 : m_2 = 9417 : 5875 m1:m2=9417:5875
откуда получаем m2=58759417m1
m_2 = \frac{5875}{9417} m_1 m2=94175875m1
Определим количество испаренной воды: Как указано, при кипячении масса раствора уменьшилась на 57%. То есть масса испаренной воды равна: mисп=0.57m1
m_{\text{исп}} = 0.57 m_1 mисп=0.57m1
Следовательно, масса раствора после испарения: m2=m<em>1−m</em>исп=m1−0.57m1=0.43m1
m_2 = m<em>1 - m</em>{\text{исп}} = m_1 - 0.57 m_1 = 0.43 m_1 m2=m<em>1−m</em>исп=m1−0.57m1=0.43m1
Сравнение массы до и после охлаждения: Мы получили два выражения для массы раствора после охлаждения: 0.43m1=58759417m1
0.43 m_1 = \frac{5875}{9417} m_1 0.43m1=94175875m1
Из этого уравнения можно найти m1 m_1 m1: 0.43=58759417 ⟹ m1=(обе стороны уравнения можно сократить) ⟹ m1=0.43×94175875
0.43 = \frac{5875}{9417} \implies m_1 = \text{(обе стороны уравнения можно сократить)} \implies m_1 = \frac{0.43 \times 9417}{5875} 0.43=94175875⟹m1=(обестороныуравненияможносократить)⟹m1=58750.43×9417
Проводим вычисления: m1≈0.43×1.5991=0.686
m_1 \approx 0.43 \times 1.5991 = 0.686 m1≈0.43×1.5991=0.686
и затем умножаем на 9417, чтобы получить массу 9417 г.
Расчет массы исходной навески: Теперь нужно учесть, что в образовавшемся осадке содержится декагидрат сульфата натрия Na2SO4⋅10H2ONa2SO4·10H2ONa2SO4⋅10H2O. Сначала найдем его молярную массу безводныйсульфатнатрияидесятиводныйбезводный сульфат натрия и десятиводныйбезводныйсульфатнатрияидесятиводный: Na2SO4≈2×23+32+4×16=142 г/моль
\text{Na}_2\text{SO}_4 \approx 2\times 23 + 32 + 4\times 16 = 142 \text{ г/моль} Na2SO4≈2×23+32+4×16=142г/мольNa2SO4⋅10H2O≈142+10×18=142+180=322 г/моль
\text{Na}_2\text{SO}_4\cdot10H_2O \approx 142 + 10 \times 18 = 142 + 180 = 322 \text{ г/моль} Na2SO4⋅10H2O≈142+10×18=142+180=322г/моль
Далее найдем, сколько моль декагидрата образовалось: n=35,42 г322 г/моль≈0.110 моль
n = \frac{35,42 \text{ г}}{322 \text{ г/моль}} \approx 0.110 \text{ моль} n=322г/моль35,42г≈0.110моль
Поскольку на 1 моль Na2SO4 образуется 1 моль Na2SO4·10H2O, то и сульфата натрия до реакции было 0.110 моль.
Теперь найдем массу безводного сульфата натрия: mNa2SO4=n⋅142 г/моль≈0.110⋅142≈15.62 г
m_{\text{Na2SO4}} = n \cdot 142 \text{ г/моль} \approx 0.110 \cdot 142 \approx 15.62 \text{ г} mNa2SO4=n⋅142г/моль≈0.110⋅142≈15.62г
Выясняем количество воды, необходимой для при этом: на 100 г воды возможно растворить 27.8 г Na2SO4. С учетом добавках воды: (15.62 г27.8 г)×100=56.2 г
\left( \frac{15.62 \text{ г}}{27.8 \text{ г}} \right) \times 100 = 56.2 \text{ г} (27.8г15.62г)×100=56.2г
Наконец, вычисляем массу исходной навески: Из уравнения: M<em>исходная навеска=m</em>раствор+m<em>вода+m</em>Na2SO4 ⟹ mисходная=9417 г−(35.42+56.2)=9417−91.62≈9325.4 г.
M<em>{\text{исходная навеска}} = m</em>{\text{раствор}} + m<em>{\text{вода}} + m</em>{\text{Na2SO4}} \implies m_{\text{исходная}} = 9417 \text{ г} - (35.42 + 56.2) = 9417 - 91.62 \approx 9325.4 \text{ г}. M<em>исходнаянавеска=m</em>раствор+m<em>вода+m</em>Na2SO4⟹mисходная=9417г−(35.42+56.2)=9417−91.62≈9325.4г.
В итоге окончательная масса навески пероксида натрия составляет примерно 9325.4 г.
Подводя итог, округляя до десятых мы полагаем, что масса исходной навески пероксида натрия равна 9325.4 г.
Для решения задачи начнем с того, что нам нужно вычислить массу исходной навески пероксида натрия и учесть все данные, предоставленные в условии задачи.
Определим массу раствора после испарения воды:
Соотношение масс раствора до и после охлаждения: 9417:5875.Пусть масса раствора до охлаждения равна m1 m_1 m1 , тогда масса раствора после охлаждения m2 m_2 m2 можно выразить как:
m1:m2=9417:5875 m_1 : m_2 = 9417 : 5875
m1 :m2 =9417:5875 откуда получаем
m2=58759417m1 m_2 = \frac{5875}{9417} m_1
m2 =94175875 m1
Определим количество испаренной воды:
Как указано, при кипячении масса раствора уменьшилась на 57%. То есть масса испаренной воды равна:
mисп=0.57m1 m_{\text{исп}} = 0.57 m_1
mисп =0.57m1 Следовательно, масса раствора после испарения:
m2=m<em>1−m</em>исп=m1−0.57m1=0.43m1 m_2 = m<em>1 - m</em>{\text{исп}} = m_1 - 0.57 m_1 = 0.43 m_1
m2 =m<em>1−m</em>исп=m1 −0.57m1 =0.43m1
Сравнение массы до и после охлаждения:
Мы получили два выражения для массы раствора после охлаждения:
0.43m1=58759417m1 0.43 m_1 = \frac{5875}{9417} m_1
0.43m1 =94175875 m1
Из этого уравнения можно найти m1 m_1 m1 :
0.43=58759417 ⟹ m1=(обе стороны уравнения можно сократить) ⟹ m1=0.43×94175875 0.43 = \frac{5875}{9417} \implies m_1 = \text{(обе стороны уравнения можно сократить)} \implies m_1 = \frac{0.43 \times 9417}{5875}
0.43=94175875 ⟹m1 =(обе стороны уравнения можно сократить)⟹m1 =58750.43×9417 Проводим вычисления:
m1≈0.43×1.5991=0.686 m_1 \approx 0.43 \times 1.5991 = 0.686
m1 ≈0.43×1.5991=0.686 и затем умножаем на 9417, чтобы получить массу 9417 г.
Расчет массы исходной навески:
Теперь нужно учесть, что в образовавшемся осадке содержится декагидрат сульфата натрия Na2SO4⋅10H2ONa2SO4·10H2ONa2SO4⋅10H2O. Сначала найдем его молярную массу безводныйсульфатнатрияидесятиводныйбезводный сульфат натрия и десятиводныйбезводныйсульфатнатрияидесятиводный:
Na2SO4≈2×23+32+4×16=142 г/моль \text{Na}_2\text{SO}_4 \approx 2\times 23 + 32 + 4\times 16 = 142 \text{ г/моль}
Na2 SO4 ≈2×23+32+4×16=142 г/моль Na2SO4⋅10H2O≈142+10×18=142+180=322 г/моль \text{Na}_2\text{SO}_4\cdot10H_2O \approx 142 + 10 \times 18 = 142 + 180 = 322 \text{ г/моль}
Na2 SO4 ⋅10H2 O≈142+10×18=142+180=322 г/моль
Далее найдем, сколько моль декагидрата образовалось:
n=35,42 г322 г/моль≈0.110 моль n = \frac{35,42 \text{ г}}{322 \text{ г/моль}} \approx 0.110 \text{ моль}
n=322 г/моль35,42 г ≈0.110 моль
Поскольку на 1 моль Na2SO4 образуется 1 моль Na2SO4·10H2O, то и сульфата натрия до реакции было 0.110 моль.
Теперь найдем массу безводного сульфата натрия:
mNa2SO4=n⋅142 г/моль≈0.110⋅142≈15.62 г m_{\text{Na2SO4}} = n \cdot 142 \text{ г/моль} \approx 0.110 \cdot 142 \approx 15.62 \text{ г}
mNa2SO4 =n⋅142 г/моль≈0.110⋅142≈15.62 г
Выясняем количество воды, необходимой для при этом: на 100 г воды возможно растворить 27.8 г Na2SO4. С учетом добавках воды:
(15.62 г27.8 г)×100=56.2 г \left( \frac{15.62 \text{ г}}{27.8 \text{ г}} \right) \times 100 = 56.2 \text{ г}
(27.8 г15.62 г )×100=56.2 г
Наконец, вычисляем массу исходной навески:
Из уравнения:
M<em>исходная навеска=m</em>раствор+m<em>вода+m</em>Na2SO4 ⟹ mисходная=9417 г−(35.42+56.2)=9417−91.62≈9325.4 г. M<em>{\text{исходная навеска}} = m</em>{\text{раствор}} + m<em>{\text{вода}} + m</em>{\text{Na2SO4}} \implies m_{\text{исходная}} = 9417 \text{ г} - (35.42 + 56.2) = 9417 - 91.62 \approx 9325.4 \text{ г}.
M<em>исходная навеска=m</em>раствор+m<em>вода+m</em>Na2SO4⟹mисходная =9417 г−(35.42+56.2)=9417−91.62≈9325.4 г. В итоге окончательная масса навески пероксида натрия составляет примерно 9325.4 г.
Подводя итог, округляя до десятых мы полагаем, что масса исходной навески пероксида натрия равна 9325.4 г.