Question

Навеску кристаллической соды массой 17,67 г полностью растворили в растворе объёмом 169 см3  с массовой долей карбоната натрия 4,50 % и плотностью 1045 г/дм3, а затем в полученный раствор добавили навеску оксида фосфора(V) массой 7,38 г. Образовавшийся раствор медленно упаривали до тех пор, пока его масса не уменьшилась в 2 раза. Рассчитайте массовые доли всех веществ в растворе, полученном в описанном эксперименте, если кристаллическая сода содержала 4,50 % по массе нерастворимых примесей.

Answer 1

дано:
- масса кристаллической соды (Na2CO3) = 17,67 г
- объём раствора карбоната натрия = 169 см³ = 0,169 дм³
- массовая доля карбоната натрия = 4,50 %
- плотность раствора карбоната натрия = 1045 г/дм³
- масса оксида фосфора(V) (P2O5) = 7,38 г
- массовая доля нерастворимых примесей в соде = 4,50 %

найти:
1. массы всех веществ в новом растворе после упаривания.
2. массовые доли всех веществ в полученном растворе.

решение:
1. Рассчитаем массу карбоната натрия в исходном растворе:
масса раствора = объём × плотность = 0,169 дм³ × 1045 г/дм³ = 176,205 г.

масса Na2CO3 в растворе = 176,205 г × 4,50 % = 7,926225 г.

2. Рассчитаем массу чистой кристаллической соды:
масса нерастворимых примесей в соде = 17,67 г × 4,50 % = 0,7965 г.
масса чистой соды = 17,67 г - 0,7965 г = 16,8735 г.

3. Общая масса вещества до упаривания:
общая масса = масса чистой соды + масса Na2CO3 + масса P2O5 + масса раствора Na2CO3
= 16,8735 г + 7,926225 г + 7,38 г + 176,205 г = 208,384725 г.

4. После упаривания масса раствора уменьшается в 2 раза:
масса после упаривания = 208,384725 г / 2 = 104,1923625 г.

5. Найдем массовые доли каждого вещества в новом растворе:
- массовая доля Na2CO3 = (масса Na2CO3 / масса раствора) × 100%
= (7,926225 г / 104,1923625 г) × 100% ≈ 7,61 %.

- массовая доля P2O5 = (масса P2O5 / масса раствора) × 100%
= (7,38 г / 104,1923625 г) × 100% ≈ 7,07 %.

- массовая доля Na2CO3 (из сыпучего раствора) = (масса Na2CO3 / масса раствора) × 100%
= (16,8735 г / 104,1923625 г) × 100% ≈ 16,21 %.

- массовая доля нерастворимых примесей = (масса нерастворимых примесей / масса раствора) × 100%
= (0,7965 г / 104,1923625 г) × 100% ≈ 0,76 %.

ответ:
- массовая доля Na2CO3 ≈ 7,61 %
- массовая доля P2O5 ≈ 7,07 %
- массовая доля чистой кристаллической соды ≈ 16,21 %
- массовая доля нерастворимых примесей ≈ 0,76 %.