Дано:
- масса раствора хлорида кальция m(соль) = 448 г.
- масса выпавшего осадка m(осадок) = 18,0 г.
Найти:
- массовую долю хлорида кальция w(CaCl2) в исходном растворе.
Решение:
1. Реакция между хлоридом кальция и карбонатом натрия описывается уравнением:
CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 (осадок) + 2NaCl.
2. Из уравнения видно, что на 1 моль CaCl2 образуется 1 моль осадка CaCO3.
3. Теперь найдем количество молей осадка CaCO3, используя его молекулярную массу:
- Молекулярная масса CaCO3 = 40,08 (Ca) + 12,01 (C) + 3 × 16,00 (O) = 100,09 г/моль.
4. Рассчитаем количество молей осадка:
n(CaCO3) = m(осадок) / M(CaCO3) = 18,0 г / 100,09 г/моль ≈ 0,179 моль.
5. Так как на 1 моль CaCl2 образуется 1 моль CaCO3, то количество молей CaCl2 также равно:
n(CaCl2) ≈ 0,179 моль.
6. Теперь найдем массу CaCl2, используя его молекулярную массу:
- Молекулярная масса CaCl2 = 40,08 (Ca) + 2 × 35,45 (Cl) = 111,98 г/моль.
7. Масса CaCl2, содержащаяся в растворе, равна:
m(CaCl2) = n(CaCl2) × M(CaCl2) = 0,179 моль × 111,98 г/моль ≈ 20,03 г.
8. Теперь можем найти массовую долю хлорида кальция в растворе:
w(CaCl2) = (m(CaCl2) / m(соль)) × 100 % = (20,03 г / 448 г) × 100 % ≈ 4,47 %.
Ответ:
Массовая доля хлорида кальция в исходном растворе составляет примерно 4,47 %.