Question

Технический карбонат натрия с массовой долей примесей 16% был обработан избытком серной кислоты, при этом выделился газ объёмом 2,24 дм³ (н.у) вычислите массу карбоната натрия.

Answer 1

Для решения данной задачи необходимо использовать законы сохранения массы и объема при химических реакциях.

Шаг 1: Запишем уравнение реакции между техническим карбонатом натрия (Na2CO3) и серной кислотой (H2SO4):
Na2CO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + H2O + CO2

Шаг 2: Рассчитаем количество газа CO2, выделившегося при реакции, используя исходные данные:
Объем газа CO2 выделился в нормальных условиях (н.у), что означает, что при таких условиях объем газа равен его молярному объему (22,4 л/моль).
Таким образом, мы имеем следующий калькуляционный ряд:
2,24 дм³ * (1 л / 1000 дм³) * (1 моль / 22,4 л) = 0,1 моль CO2

Шаг 3: Определим количество моль CO2, используя коэффициенты перед реагентами в уравнении реакции:
В уравнении реакции перед CO2 стоит коэффициент 1, что означает, что каждая моль CO2 формируется из одной моли активного компонента (карбоната натрия).
Таким образом, количество моль Na2CO3 также равно 0,1 моль.

Шаг 4: Определим молярную массу Na2CO3. Молярная масса Na2CO3 равна сумме масс атомов натрия (Na), умноженных на их стоимости, и массы атома углерода (C) и атомов кислорода (O), умноженных на их стоимости. Молярная масса Na2CO3 составляет 105,99 г/моль.

Шаг 5: Переведем количество моль Na2CO3 в массу, используя молярную массу:
Масса Na2CO3 = количество моль Na2CO3 * молярная масса Na2CO3
Масса Na2CO3 = 0,1 моль * 105,99 г/моль = 10,599 г

Ответ: Масса карбоната натрия составляет 10,599 г.

Обоснование:
Мы использовали законы сохранения массы и объема при химических реакциях, а также молярную массу исходного вещества, чтобы рассчитать массу карбоната натрия. Все промежуточные шаги подробно прописаны для понимания школьником, как мы пришли к ответу.