Дано:
- Масса гидрокарбоната натрия (NaHCO3) = 5,44 кг = 5440 г.
Найти: объем газа (углекислого газа CO2), выделяющегося при реакции с избытком серной кислоты (H2SO4).
Решение:
1. Определим молярную массу гидрокарбоната натрия (NaHCO3):
Молярная масса NaHCO3 = 23 (Na) + 1 (H) + 12 (C) + 3 * 16 (O) = 23 + 1 + 12 + 48 = 84 г/моль.
2. Рассчитаем количество вещества гидрокарбоната натрия:
n(NaHCO3) = масса NaHCO3 / молярная масса NaHCO3
n(NaHCO3) = 5440 г / 84 г/моль ≈ 64,67 моль.
3. Уравнение реакции между гидрокарбонатом натрия и серной кислотой имеет вид:
2 NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2 CO2 + 2 H2O.
Из уравнения видно, что на 2 моль гидрокарбоната натрия выделяется 2 моль углекислого газа (CO2). Таким образом, на 1 моль NaHCO3 выделяется 1 моль CO2.
4. Рассчитаем количество углекислого газа, выделяющегося в результате реакции:
n(CO2) = n(NaHCO3) = 64,67 моль.
5. Чтобы найти объем углекислого газа при нормальных условиях (н. у.), используем следующие данные:
Объем 1 моль газа при н. у. составляет 22,4 литра.
V(CO2) = n(CO2) * 22,4 л/моль
V(CO2) = 64,67 моль * 22,4 л/моль ≈ 1457,11 литров.
Ответ: при действии избытка серной кислоты на 5,44 кг гидрокарбоната натрия выделится примерно 1457,11 литров углекислого газа.