дано:
Масса смеси = 20,0 г
Масса осадка (гидроксида кальция) = 10,0 г
Карборат натрия (Na2CO3) и гидрокарбонат натрия (NaHCO3) при прокаливании образуют газ углекислый (CO2). Уравнения реакций следующие:
1. Гидрокарбонат натрия:
2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
2. Карбонат натрия не разлагается при прокаливании.
Газы (CO2) после реакции с гидроксидом кальция образуют карбонат кальция:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 (осадок)
найти:
Массовую долю карбоната натрия в исходной смеси.
решение:
1. Определим количество молей карбоната кальция:
Молярная масса CaCO3 = 40,0 (Ca) + 12,0 (C) + 3 * 16,0 (O) = 100,0 г/моль
Количество моль CaCO3 = масса / молярная масса = 10,0 г / 100,0 г/моль = 0,1 моль
2. Количество моль CO2, образовавшегося из гидрокарбоната натрия, равно количеству моль образованного карбоната кальция:
Количество моль CO2 = 0,1 моль
3. Из уравнения реакции гидрокарбоната натрия видно, что на 2 моль NaHCO3 образуется 1 моль CO2. Значит, количество моль NaHCO3, реагировавшего с прокаливанием:
Количество моль NaHCO3 = 2 * количество моль CO2 = 2 * 0,1 = 0,2 моль
4. Найдем массу NaHCO3:
Молярная масса NaHCO3 = 23,0 (Na) + 1,0 (H) + 12,0 (C) + 3 * 16,0 (O) = 84,0 г/моль
Масса NaHCO3 = количество моль * молярная масса = 0,2 моль * 84,0 г/моль = 16,8 г
5. Теперь найдем массу Na2CO3 в смеси:
Масса смеси = масса NaHCO3 + масса Na2CO3
20,0 г = 16,8 г + масса Na2CO3
Следовательно, масса Na2CO3 = 20,0 г - 16,8 г = 3,2 г
6. Теперь рассчитаем массовую долю Na2CO3:
массовая доля Na2CO3 = (масса Na2CO3 / масса смеси) * 100%
массовая доля Na2CO3 = (3,2 г / 20,0 г) * 100% = 16,0%
ответ:
Массовая доля карбоната натрия в исходной смеси составляет 16,0%.