К 303 мл 10%-ного раствора карбоната натрия (плотность раствора 1,048 г/мл) постепенно при перемешивании было добавлено 247 мл соляной кислоты с концентрацией с = 1,012 моль/л. Рассчитайте концентрации веществ в полученном растворе.
от

1 Ответ

Дано:
- Объем раствора карбоната натрия (Na2CO3) = 303 мл = 0.303 л
- Концентрация Na2CO3 = 10% (масс/объем)
- Плотность раствора Na2CO3 = 1.048 г/мл
- Объем раствора соляной кислоты (HCl) = 247 мл = 0.247 л
- Концентрация HCl = 1.012 моль/л

Найти:
- Концентрации Na+, CO3^2-, и Cl- в конечном растворе.

Решение:

1. Найдем массу Na2CO3 в растворе:
   - Масса раствора Na2CO3 = объем × плотность = 303 мл × 1.048 г/мл = 317.544 г
   - Масса Na2CO3 = 10% от массы раствора = 0.10 × 317.544 г = 31.7544 г

2. Рассчитаем количество вещества Na2CO3:
   - Молярная масса Na2CO3 = 2×23 + 12 + 3×16 = 106 г/моль
   - Количество Na2CO3 = масса / молярная масса = 31.7544 г / 106 г/моль = 0.299 моль

3. Найдем концентрацию Na2CO3 в растворе:
   - Концентрация Na2CO3 = количество / объем = 0.299 моль / 0.303 л = 0.985 моль/л

4. Рассчитаем количество вещества HCl:
   - Количество HCl = концентрация × объем = 1.012 моль/л × 0.247 л = 0.250 моль

5. Реакция нейтрализации:
   Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
   - Количество Na2CO3 реагирующее с HCl: 0.250 моль HCl / 2 = 0.125 моль Na2CO3

6. Определим количество Na2CO3 после реакции:
   - Осталось Na2CO3 = начальное количество - реагировавшее количество = 0.299 моль - 0.125 моль = 0.174 моль

7. Найдем оставшиеся концентрации:
   - Общий объем смеси = 0.303 л + 0.247 л = 0.550 л
   - Концентрация Na2CO3 в конечном растворе = 0.174 моль / 0.550 л = 0.316 моль/л
   - Концентрация HCl в конечном растворе = 0 моль/л (вся HCl была нейтрализована)

8. Концентрация ионов:
   - Na+ и CO3^2- из Na2CO3: Na2CO3 полностью диссоциирует, в растворе будет 0.316 моль/л Na+ и 0.316 моль/л CO3^2-.
   - HCl был полностью нейтрализован, поэтому концентрация Cl- = 0.250 моль / 0.550 л = 0.455 моль/л

Ответ:
- Концентрация Na+ = 0.316 моль/л
- Концентрация CO3^2- = 0.316 моль/л
- Концентрация Cl- = 0.455 моль/л
от