Объем раствора HCl равен 423,19 мл
Объяснение:
Дано:
w(HCl) =30 %
p(раствора HCl) =1.15 г/мл
m(техн CaCO3)=250 г
w(прим) =20 %
Найти
V(раствора HCl) -?
Решение
m(CaCO3) =m(технCaCO3) *(100-20)/100=250*0.8=200 г
Запишем уравнение протекающей реакции
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3(H2O+CO2)
Найдем количество вещества карбоната кальция, затем хлороводорода
n(CaCO3)=m/M=200/100=2 моль
n(HCl)=2*n(CaCO3)=4 моль
m(HCl)=n*M=4*36.5=146 г
m(раствора HCl)=100*m(HCl) /w(HCl)=486.67 г
V(раствора HCl) =m(раствора HCl)/p(раствора HCl)=423.2 мл
Р-р HCl должен быть конц., т.к. только в этом случае будет выполняться условие о неизменности массы р-ра - в случае с разб. р-ом HCl масса р-ра, независимо от соотношения KMnO4 и Na2CO3, будет увеличиваться;
1) Na2CO3 (M = 106 г/моль) + 2HCl = 2NaCl + CO2 (M = 44 г/моль) + H2O - в расчете на 1 моль Na2CO3, масса р-ра увеличится на 106-44 = 62 г;
2) 2KMnO4 (M = 158 г/моль) + 16HCl (конц.) = 5Cl2 (M = 71 г/моль) + 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O - в расчете на 1 моль KMnO4, масса р-ра уменьшится на 177.5-158 = 19.5 г;
т.о. компенсация увеличения массы р-ра по р-ии 1) будет обеспечена внесением 62/19.5 = 3.18 моль KMnO4 на 1 моль Na2CO3;
массовые доли KMnO4 и Na2CO3 составляют соотв. 158*3.18/(158*3.18+106) = 0.8258 (82.58%) и 106/(158*3.18+106) = 0.1742 (17.42%).