СаСО3 → СаО + СО2↑ (р.1)
CO2 + NaOH(разб.) → NaHCО3 (р.2) или
СО2 + 2NaOH(конц.) → Na2CO3 + H2O (р.3)
По р.1: n(CO2)= n(СаСО3)
n(СаСО3) = m/M = 40 / 100 = 0,4 моль ⇒ n(CO2)=0,4 моль
n(NaOH) = m/M = m(р-ра) ∙ ω / М
m(NaOH) = m(р-ра) ∙ ω
m(р-ра) = V (р-ра) ∙ ρ (р-ра)
⇒ n(NaOH) = V (р-ра) ∙ ρ (р-ра) ∙ ω / M(NaOH) = 350 ∙ 1,076 ∙ 0,07 / 40 = 0,66 моль
7% р-р это почти 2М, но все-таки недостаточно конц., поэтому начнем с р.2
По р.2 n(NaOH)= n(СО2) = n(NaHCО3) ⇒ для реакции с 0,4 моль СО2 требуются 0,4 моль NaOH, весь СО2 прореагирует, 0,66 – 0,4 = 0,26 моль NaOH останутся в избытке, и образуются 0,4 моль NaHCО3.
В рез. реакции в полученном растворе будут:
m(NaOH, изб.) = n(NaOH, изб.) ∙ М(NaOH, изб.) = 0,26 ∙ 40 = 10,4 г
m(NaHCО3) = n(NaHCО3) ∙ М(NaHCО3) = 0,4 ∙ 84 = 33,6 г
Вода в реакции не участвовала, поэтому масса растворителя не изменилась:
m(воды) = m(р-ра) - m(NaOH)
m(р-ра) = V (р-ра) ∙ ρ (р-ра) = 350 ∙ 1,076 = 376,6 г
m(NaOH) = m(р-ра) ∙ ω = 376,6 ∙ 0,07 = 26,4 г
⇒ m(воды) = 376,6 - 26,4 = 350,2 г
Массовые доли (ω, %) веществ в полученном растворе:
ω%(в-ва) = m(в-ва) ∙ 100 / m(получ. р-ра)
m(получ. р-ра) = m(воды) + m(NaHCО3) + m(NaOH, изб.)
m(получ. р-ра)= 350,2 + 33,6 + 10,4 = 394,2 г
ω%(NaHCО3) = 33,6 ∙ 100 / 394,2 = 8,52%
ω%(NaOH) = 10,4 ∙ 100 / 394,2 = 2,64%
1) Находим массу серной кислоты в растворе:
m(H₂SO₄) = 49*20/100 = 9,8 г
2) Находим молярную массу H₂SO₄:
М(H₂SO₄) = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль
Тогда количество молей H₂SO₄ в растворе равно:
n = m/M = 9,8/98 = 0,1 моль
3) Уравнение реакции:
Na₂CO₃ + H₂SO₄ →Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↓
4) По уравнению реакции видно, что при взаимодействии натрия карбоната с 1 молем серной кислоты выделяется 1 моль углекислого газа. значит , если в реакцию вступает 0,1 моль кислоты, то и газа выделяется тоже 0,1 моль.
1 моль любого газа при н.у. занимает объём 22,4 л, а 0,1 моль имеет объём:
0,1 * 22,4 = 2,24 л
