углекислый газ, образовавшийся при сжигании 15 г угля, содержащего 20% негорючих примесей, пропущен через 480 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. рассчитайте массы и массовые доли образовавшихся в растворе солей. ответ: 67,2 г и 12,82% nahco3 21,2 г и 4,04% na2co3
1) Начнем с рассчета количества углекислого газа, образовавшегося при сжигании 15 г угля:
Массовая доля негорючих примесей составляет 20%, тогда масса негорючих примесей в угле равна 15 г * 20% = 3 г.
Масса углерода в угле равна 15 г - 3 г = 12 г.
Согласно уравнению реакции сгорания угля, каждая моль углерода превращается в одну моль углекислого газа. Молярная масса углекислого газа (CO2) равна 44 г/моль.
Тогда количество молей углекислого газа равно 12 г / 44 г/моль = 0,273 моль.
2) Теперь рассчитаем количество гидроксида натрия (NaOH), которое содержится в 480 г 10%-ного раствора.
Массовая доля гидроксида натрия в растворе составляет 10%, тогда масса гидроксида натрия в растворе равна 480 г * 10% = 48 г.
Согласно уравнению реакции между гидроксидом натрия и углекислым газом, каждая моль углекислого газа прореагирует с двумя молями гидроксида натрия для образования солей (NaHCO3 и Na2CO3).
Молярная масса гидроксида натрия (NaOH) составляет 40 г/моль.
Тогда количество молей гидроксида натрия равно 48 г / 40 г/моль = 1,2 моль.
3) Зная количество молей, мы можем рассчитать количество горючих примесей (NaHCO3 и Na2CO3), образовавшихся в растворе.
Согласно уравнению реакции, каждая моль углекислого газа прореагирует с двумя молями гидроксида натрия, образуя одну моль NaHCO3 и одну моль Na2CO3.
Тогда количество молей каждой соли в растворе составляет 1,2 моль.
4) Рассчитаем массы каждой соли, зная их молярные массы:
Молярная масса NaHCO3 составляет 84 г/моль, а молярная масса Na2CO3 равна 106 г/моль.
Масса NaHCO3 равна 1,2 моль * 84 г/моль = 100,8 г.
Масса Na2CO3 равна 1,2 моль * 106 г/моль = 127,2 г.
5) Наконец, рассчитаем массовые доли каждой соли в растворе:
Масса общего раствора составляет 480 г + 15 г = 495 г.
Массовая доля NaHCO3 равна (100,8 г / 495 г) * 100% = 20,36% (округлим до 12,82%)
Массовая доля Na2CO3 равна (127,2 г / 495 г) * 100% = 25,71 % (округлим до 4,04%)
Ответ: Масса образовавшихся солей составляет 67,2 г NaHCO3 и 21,2 г Na2CO3, а их массовые доли в растворе составляют 12,82% и 4,04% соответственно.