В 156 мл соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 18,25% и плотностью 1,09 r/мл постепенно растворили некоторое количество

В 156 мл соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 18,25% и плотностью 1,09 r/мл постепенно растворили некоторое количество кристаллической соды. Определите массовые доли веществ в полученном растворе, если известно, что при растворении выделилось 7,84 л газа (н. у.).
от

1 Ответ

Дано:
- Объем соляной кислоты (HCl) = 156 мл
- Массовая доля хлороводорода (HCl) = 18,25%
- Плотность раствора HCl = 1,09 г/мл
- Объем выделившегося газа (CO2) = 7,84 л (н. у.)

Найти:
- Массовые доли веществ в конечном растворе.

Решение:

1. Находим массу раствора HCl:
m(исходного раствора) = объем * плотность
m(исходного раствора) = 156 мл * 1,09 г/мл = 169,884 г

2. Рассчитываем массу HCl в растворе:
m(HCl) = массовая доля * масса раствора
m(HCl) = 0,1825 * 169,884 г = 31,020 г

3. Теперь находим количество молей HCl:
Молярная масса HCl = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
n(HCl) = m(HCl) / M(HCl)
n(HCl) = 31,020 г / 36,5 г/моль = 0,850 моль

4. Рассчитаем количество образовавшегося CO2:
По уравнению реакции между содой (Na2CO3) и HCl происходит выделение CO2.
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O

Количество молей CO2:
n(CO2) = V(CO2) / Vm, где Vm = 22,4 л/моль
n(CO2) = 7,84 л / 22,4 л/моль = 0,350 моль

5. Находим, сколько моль Na2CO3 реагировало с HCl:
Из уравнения реакции видно, что 1 моль Na2CO3 дает 1 моль CO2, следовательно:
n(Na2CO3) = n(CO2) = 0,350 моль

6. Рассчитаем массу кристаллической соды (Na2CO3 • 10H2O):
Молярная масса Na2CO3 • 10H2O = 2*23 + 12 + 3*16 + 10*(2*1 + 16)
= 46 + 12 + 48 + 180 = 286 г/моль
m(Na2CO3 • 10H2O) = n(Na2CO3) * M(Na2CO3 • 10H2O)
= 0,350 моль * 286 г/моль = 100,1 г

7. Находим массу конечного раствора:
m(конечного раствора) = m(исходного раствора) + m(Na2CO3 • 10H2O) - m(CO2)
m(конечного раствора) = 169,884 г + 100,1 г - (0,350 моль * 44 г/моль)
m(конечного раствора) = 169,884 г + 100,1 г - 15,4 г = 254,584 г

8. Рассчитываем массовые доли веществ в конечном растворе:
w(NaCl) = m(NaCl) / m(конечного раствора)
По уравнению реакции, 1 моль Na2CO3 дает 2 моль NaCl:
n(NaCl) = 2 * n(Na2CO3) = 2 * 0,350 моль = 0,700 моль
m(NaCl) = n(NaCl) * M(NaCl) = 0,700 моль * (23 + 35,5) г/моль = 0,700 моль * 58,5 г/моль = 40,95 г

Таким образом,
w(NaCl) = 40,95 г / 254,584 г = 0,1608 = 16,08%

Для HCl:
w(HCl) = m(HCl) / m(конечного раствора)
w(HCl) = 31,020 г / 254,584 г = 0,1215 = 12,15%

Ответ:
w(NaCl) = 16,08%; w(HCl) = 12,15%.
от

Похожие вопросы