Question

71,5 г кристаллической соды растворили в 80 мл воды и полученный раствор медленно обработали раствором соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 36,5 %. Определите массовые доли веществ в полученном растворе, если известно, что в результате выделилось 3,36 л газа

Answer 1

1) Рассчитываем количество вещества карбоната натрия и количество вещества выделившегося углекислого газа:
n(Na2CO3 . 10 H2O) = 71,5 / 286 = 0,25 моль.
n(СО2) = 3,36 / 22,4 = 0,15 моль.
2) Поскольку количество выделившегося углекислого газа меньше количества вещества карбоната натрия, можно сделать вывод, что соляная кислота в конечном итоге оказалась в недостатке. Обозначим количество вещества хлороводорода за х. Записываем уравнения химических реакций, учитывая, что сначала в избытке находится карбонат, и процесс проходит через образование кислой соли:
Было: 0,25 х
Na2CO3 + HCl -> NaHCO3 + NaCl + (HCl) (1)
Прореагировало: 0,25 0,25 стало: 0,25 0,25 х – 0,25
Было: 0,25 х – 0,25
NaHCO3 + HCl -> NaCl + СО2 ­ + Н2О + (NaHCO3) (2)
Прореагировало: х – 0,25 х – 0,25 стало: х – 0,25 х – 0,25 0,5 – х
х – 0,25 = 0,15. х = 0,4 моль.
3) Определяем массовые доли веществ в конечном растворе:
m(раствора HCl) = 0,4ּ 36,5 / 0,365 = 40 г.
m(конечного раствора) = 71,5 + 80 + 40 – 0,15ּ 44 = 184,9 г
n(NaCl) = 0,25 + х – 0,25 = х = 0,4моль. w(NaCl) = 0,4ּ 58,5 / 184,9 = 0,1266.
n(NaHCO3) = 0,5 – 0,4 = 0,1 моль. w(NaHCO3) = 0,1ּ 84 / 184,9 = 0,0454.
Ответ: w(NaCl) = 12,66 %; w(NaHCO3) = 4,54 %.