При взаимодействии кальцинированной соды массой 10,8 г с избытком соляной кислоты получили оксид углерода (IV) объемом 2,24 л (н.у.)

image_printРаспечатать ответ

Вопрос школьника

При взаимодействии кальцинированной соды массой 10,8 г с избытком соляной кислоты получили оксид углерода (IV) объемом 2,24 л (н.у.).Вычислите массовую долю (%) примесей в кальцинированной соде.

Ответ от учителя

Для решения задачи необходимо использовать закон пропорций, согласно которому масса продукта, образующегося в реакции, пропорциональна массе реагента, ограничивающего реакцию.

Сначала определим количество соляной кислоты, необходимое для полного превращения 10,8 г кальцинированной соды:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑

Молярная масса Na2CO3 = 106 г/моль
Молярная масса HCl = 36,5 г/моль

n(Na2CO3) = m/M = 10,8/106 = 0,102 моль
n(HCl) = 2*n(Na2CO3) = 0,204 моль
m(HCl) = n*M = 0,204*36,5 = 7,446 г

Таким образом, для полного превращения кальцинированной соды необходимо 7,446 г соляной кислоты.

Однако, в задаче указано, что был использован избыток соляной кислоты. Поэтому, объем образовавшегося оксида углерода (IV) не соответствует теоретическому значению, которое можно было бы получить при полном использовании 10,8 г кальцинированной соды.

CO2↑ + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

Молярная масса CO2 = 44 г/моль
Объем CO2 (н.у.) = 2,24 л

n(CO2) = V/Vm = 2,24/22,4 = 0,1 моль
n(Na2CO3) = n(CO2)/2 = 0,05 моль
m(Na2CO3) = n*M = 0,05*106 = 5,3 г

Таким образом, было использовано только 5,3 г кальцинированной соды, а оставшиеся 5,5 г являются примесями.

Массовая доля (%) примесей в кальцинированной соде:

m(примеси) = 5,5 г
m(всего) = 10,8 г

x = m(примеси)/m(всего) * 100% = 5,5/10,8 * 100% = 50,9%

Таким образом, массовая доля примесей в кальцинированной соде составляет 50,9%.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *