Вопрос школьника
Газ, образовавшийся при взаимодействии карбоната кальция массой 50 г с избытком соляной кислоты, пропустили через раствор гидроксида натрия массой 200 г, массовая доля NaOH в котором 12%. Определите массу и состав образовавшихся солей.
Ответ от учителя
Уравнение реакции между карбонатом кальция и соляной кислотой:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Молярная масса CaCO3 = 100 г/моль, молярная масса HCl = 36,5 г/моль.
Масса HCl, необходимая для реакции с 50 г CaCO3:
n(CaCO3) = m/M = 50/100 = 0,5 моль
n(HCl) = n(CaCO3)/2 = 0,25 моль
m(HCl) = n(HCl) × M(HCl) = 0,25 × 36,5 = 9,125 г
Так как был избыток соляной кислоты, то вся кислота реагировала с CaCO3, и образовавшийся газ CO2 был пропущен через раствор NaOH.
Уравнение реакции между CO2 и NaOH:
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
Молярная масса NaOH = 40 г/моль, молярная масса Na2CO3 = 106 г/моль.
Масса NaOH в 200 г раствора с массовой долей 12%:
m(NaOH) = 200 × 0,12 = 24 г
n(NaOH) = m/M = 24/40 = 0,6 моль
n(CO2) = n(NaOH)/2 = 0,3 моль
m(CO2) = n(CO2) × M(CO2) = 0,3 × 44 = 13,2 г
n(Na2CO3) = n(CO2) = 0,3 моль
m(Na2CO3) = n(Na2CO3) × M(Na2CO3) = 0,3 × 106 = 31,8 г
Таким образом, образовалось 31,8 г Na2CO3 и 13,2 г CO2.
