Химия
8 класс
Вопрос
Для превращения 2,92 г смеси гидроксида и карбоната натрия в хлорид натрия потребовалось 1,344 л (н. у.) хлороводорода. Вычислите количественный состав исходной смеси и объем выделившегося газа (н. у.).
Ответ
Записываем уравнения реакций:
$NaOH + HCl = NaCl + H_{2}O$; (1)
$Na_{2}CO_{3} + 2HCl = 2NaCl + CO_{2} \uparrow + H_{2}O$. (2)
Определяем общее количество вещества израсходованного хлороводорода:
$n = \frac{V}{V_{m} }; n_{общ}(HCl) = \frac{1,344 л}{22,4 л/моль} = 0,06 моль$.
Выражаем количество вещества $NaOH$ и $Na_{2}CO_{3}$ через количество вещества $HCl$.
Пусть $n_{2}(HCl) = x моль$, тогда $n_{1}(HCl) = (NULL,06 - x) моль$;
$n(NaOH) = n_{1}(HCl) = (NULL,06 - x) моль$;
$n(Na_{2}CO_{3}) = \frac{1}{2} n_{2}(HCl) = 0,5x моль$.
Определяем массы $NaOH$ и $Na_{2}CO_{3}$ и составляем алгебраическое уравнение:
$m = nM; m(NaOH) = (NULL,06 - x) моль \cdot 40 г/моль = 40(NULL,06 - x) г$;
$m(Na_{2}CO_{3}) = 0,5x моль \cdot 106 г/моль = 53x г$.
Так как масса смеси $NaOH$ и $Na_{2}CO_{3}$ известна, то, подставив значения масс $NaOH$ и $Na_{2}CO_{3}$, получаем следующее уравнение:
$2,92 = 40(NULL,06 - x) + 53x$.
Решаем уравнение и находим массы гидроксида натрия и карбоната натрия:
$x = 0,04$, следовательно, $n(Na_{2}CO_{3}) = 0,5 \cdot 0,04 моль = 0,02 моль$;
$m(Na_{2}CO_{3}) = 0,02 моль \cdot 106 г/моль = 2,12 г$;
$m(NaOH) = m(см.) - m(Na_{2}CO_{3}); m(NaOH) = 2,92 г - 2,12 г = 0,8 г$.
Определяем количество вещества и объем (н. у.) выделившегося $CO_{2}$:
$n(CO_{2}) = n(Na_{2}CO_{3}) = 0,02 моль$;
$V = nV_{m}; V(CO_{2}) = 0,02 моль \cdot 22,4 л/моль = 0,448 л$.
Ответ: $m(NaOH) = 0,8 г; m(Na_{2}CO_{3}) = 2,12 г; V(CO_{2}) = 0,448 л$.