Вопрос школьника
Через 240 г 25% раствора гидроксида натрия пропустили 33,6 л углекислого газа. Чему равна массовая доля NaHCO3
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать химическую реакцию между гидроксидом натрия и углекислым газом:
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
Из уравнения видно, что на каждый моль углекислого газа требуется 2 моля гидроксида натрия. Следовательно, количество молей гидроксида натрия, которое было использовано для реакции, можно вычислить по формуле:
n(NaOH) = V(CO2) * P / (R * T)
где V(CO2) — объем углекислого газа в литрах, P — давление газа в Па, R — универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль*К), T — температура газа в К.
Подставляя известные значения, получаем:
n(NaOH) = 33,6 * 10^3 * 101325 / (8,31 * (273 + 25)) / 2 ≈ 0,67 моль
Масса гидроксида натрия, которая была использована для реакции, равна:
m(NaOH) = n(NaOH) * M(NaOH)
где M(NaOH) — молярная масса гидроксида натрия (40 г/моль).
Подставляя известные значения, получаем:
m(NaOH) = 0,67 * 40 ≈ 26,8 г
Таким образом, масса гидроксида натрия в растворе составляла 26,8 г. Из условия задачи известно, что это был 25% раствор гидроксида натрия. Следовательно, масса раствора составляла:
m(раствора) = m(NaOH) / 0,25
m(раствора) = 26,8 / 0,25 ≈ 107,2 г
Теперь можно вычислить массу NaHCO3, которая образовалась в результате реакции:
m(NaHCO3) = m(раствора) — m(NaOH)
m(NaHCO3) = 107,2 — 26,8 ≈ 80,4 г
Наконец, массовая доля NaHCO3 в растворе равна:
x(NaHCO3) = m(NaHCO3) / m(раствора)
x(NaHCO3) = 80,4 / 107,2 ≈ 0,75
Ответ: массовая доля NaHCO3 в растворе составляет 0,75 или 75%.