После прокаливания 148 г смеси карбоната и гидрокарбоната натрия до постоянной массы осталось 127 г твёрдого вещества. Определите массовую долю карбоната натрия в исходной смеси.
от

1 Ответ

1. Дано:
   - Масса исходной смеси: 148 г
   - Масса твёрдого вещества после прокаливания: 127 г

2. Найти:
   - Массовую долю карбоната натрия в исходной смеси.

3. Решение:
   Процесс прокаливания приводит к разложению гидрокарбоната натрия на карбонат натрия, воду и углекислый газ:

   2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

   При этом изначально в смеси присутствуют карбонат натрия (Na2CO3) и гидрокарбонат натрия (NaHCO3). После прокаливания в остатке остаётся только карбонат натрия (Na2CO3).

   Потеря массы в результате разложения гидрокарбоната натрия:

   Потерянная масса = масса исходной смеси - масса твёрдого вещества
   Потерянная масса = 148 г - 127 г = 21 г

   Потеря массы объясняется выделением CO2 и H2O. Определим массу гидрокарбоната натрия, разложившегося в процессе:

   Реакция разложения:
   2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

   Молекулярные массы:
   NaHCO3: 23 + 1 + 12 + 3 × 16 = 84 г/моль
   Na2CO3: 2 × 23 + 12 + 3 × 16 = 106 г/моль

   Молекулярная масса потерь:
   2 × 84 = 168 г (разложение 2 моль NaHCO3)

   Масса NaHCO3, разложившегося:
   (168 г / 106 г) = (21 г / x г)
   x = (21 г × 106 г) / 168 г ≈ 13,5 г (масса NaHCO3)

   Масса Na2CO3 в образце после прокаливания:
   Масса Na2CO3 = 127 г (масса остатка)

   Масса Na2CO3 в исходной смеси:
   Масса Na2CO3 = масса остатка + масса NaHCO3, преобразованного в Na2CO3
   Масса Na2CO3 = 127 г + (13,5 г × 106 / 84) ≈ 127 г + 17,5 г = 144,5 г

   Массовая доля Na2CO3 в исходной смеси:
   массовая доля = (масса Na2CO3 / масса исходной смеси) × 100%
   массовая доля = (144,5 г / 148 г) × 100% ≈ 97,7%

4. Ответ:
   Массовая доля карбоната натрия в исходной смеси составляет примерно 97,7%.
от