Сможете ли вы рассчитать, хватит ли раствора карбоната натрия массой 220 г с массовой долей соли 30% для полного осаждения ионов кальция из раствора массой 200 г, в котором массовая доля хлорида кальция составляет 25%? Какова будет масса осадка, который образуется в результате осаждения?

Химия 11 класс Осаждение ионов и расчет стехиометрии реакций расчет раствора карбоната натрия масса карбоната натрия массовая доля соли осаждение ионов кальция масса осадка хлорида кальция Новый

Для решения данной задачи, начнем с определения количества ионов кальция, которые мы хотим осадить, и количества карбоната натрия, который у нас есть.

Шаг 1: Найдем количество ионов кальция в растворе хлорида кальция.

Сначала определим массу хлорида кальция в растворе:

• Масса раствора CaCl2 = 200 г
• Массовая доля CaCl2 = 25%

Теперь рассчитаем массу хлорида кальция:

• Масса CaCl2 = 200 г * 0.25 = 50 г

Теперь найдем количество ионов кальция в 50 г хлорида кальция. Молярная масса CaCl2 составляет:

• Ca = 40 г/моль
• Cl = 35.5 г/моль
• Молярная масса CaCl2 = 40 + (2 * 35.5) = 111 г/моль

Теперь рассчитаем количество моль CaCl2:

• Количество моль CaCl2 = 50 г / 111 г/моль ≈ 0.450 моль

Каждая молекула CaCl2 дает один ион кальция (Ca²⁺), следовательно, количество ионов кальция также будет 0.450 моль.

Шаг 2: Найдем количество карбоната натрия в растворе.

Теперь рассчитаем, сколько карбоната натрия (Na2CO3) у нас есть:

• Масса раствора Na2CO3 = 220 г
• Массовая доля Na2CO3 = 30%

Масса Na2CO3 в растворе:

• Масса Na2CO3 = 220 г * 0.30 = 66 г

Теперь найдем количество моль Na2CO3:

• Молярная масса Na2CO3 = (2 * 23) + 12 + (3 * 16) = 106 г/моль
• Количество моль Na2CO3 = 66 г / 106 г/моль ≈ 0.623 моль

Шаг 3: Определим, хватит ли Na2CO3 для осаждения Ca²⁺.

Реакция осаждения ионов кальция с карбонатом натрия выглядит следующим образом:

Ca²⁺ + Na2CO3 → CaCO3 (осадок) + 2Na⁺

Из уравнения видно, что на 1 моль Ca²⁺ требуется 1 моль Na2CO3. Следовательно, для осаждения 0.450 моль Ca²⁺ потребуется 0.450 моль Na2CO3.

У нас есть 0.623 моль Na2CO3, что больше, чем требуется. Таким образом, карбоната натрия достаточно для полного осаждения ионов кальция.

Шаг 4: Найдем массу осадка CaCO3.

Теперь рассчитаем массу образующегося осадка CaCO3:

• Молярная масса CaCO3 = 40 + 12 + (3 * 16) = 100 г/моль
• Количество моль CaCO3 = 0.450 моль (такое же, как и количество моль Ca²⁺)
• Масса CaCO3 = 0.450 моль * 100 г/моль = 45 г

Ответ: Раствора карбоната натрия хватит для полного осаждения ионов кальция, и масса образующегося осадка CaCO3 составит 45 г.