Какова масса образовавшегося осадка NaHCO3 при растворении 11,2 дм3 (q.s.) газа CO2 в 100 см3 раствора с концентрацией m(NAOH) = 20% (p = 1,21/см3)? И если растворимость NaHCO3 в этих условиях составляет 90 г в 1 дм3 воды, то какова массовая доля оставшегося вещества в растворе?
Химия Колледж Растворы и осадки масса осадка NaHCO3 растворение газа CO2 концентрация NaOH растворимость NaHCO3 массовая доля вещества химия расчет массы осадка
Для решения задачи нам нужно пройти несколько шагов, чтобы найти массу образовавшегося осадка NaHCO3 и массовую долю оставшегося вещества в растворе.
Шаг 1: Рассчитаем количество вещества CO2Сначала найдем количество вещества CO2 в 11,2 дм³. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 дм³. Таким образом, количество вещества CO2 можно рассчитать так:
Теперь найдем массу NaOH в 100 см³ (0,1 дм³) раствора с концентрацией 20%. Плотность раствора равна 1,21 г/см³. Сначала найдем массу раствора:
Теперь найдем массу NaOH в растворе:
Теперь найдем количество вещества NaOH:
Молярная масса NaOH составляет 40 г/моль, следовательно:
Теперь запишем уравнение реакции:
Согласно уравнению, 1 моль NaOH реагирует с 1 моль CO2, чтобы образовать 1 моль NaHCO3. У нас есть 0,5 моль CO2 и 0,605 моль NaOH, значит, CO2 является лимитирующим реагентом.
Шаг 5: Рассчитаем массу образовавшегося NaHCO3Поскольку 0,5 моль CO2 реагирует с 0,5 моль NaOH, образуется 0,5 моль NaHCO3. Молярная масса NaHCO3 составляет 84 г/моль, следовательно:
После реакции у нас осталось:
Теперь найдем массу оставшегося NaOH:
Теперь найдем массу раствора после реакции. Изначально у нас было 121 г раствора, и мы добавили 42 г NaHCO3:
Теперь можем найти массовую долю оставшегося NaOH:
Ответ: Масса образовавшегося осадка NaHCO3 составляет 42 г, а массовая доля оставшегося NaOH в растворе составляет примерно 2,57%.