Question

Определите состав смеси (w, %) nahco3, na2co3, nacl если при нагревании ее массой 10 г выделяется газ объемом 0.672 л (н.у.) а при взаимодействии с соляной кислотой такой же массы смеси выделяется газ объемом 2,016 л (н.у)

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать законы сохранения массы и сохранения электрического заряда в химической реакции. Давайте разберемся пошагово.

1. Давайте определим молекулярные массы каждого вещества:

- NaHCO3: 23 + 1 + 12 + 16 + 16 + 16 = 84 г/моль
- Na2CO3: 23 + 23 + 12 + 16 + 16 + 16 = 106 г/моль
- NaCl: 23 + 35.5 = 58.5 г/моль

2. Теперь посчитаем количество вещества каждого компонента в смеси:
Пусть x - количество NaHCO3 в смеси (в граммах),
y - количество Na2CO3 в смеси (в граммах),
z - количество NaCl в смеси (в граммах).

Мы знаем, что общая масса смеси равна 10 г, поэтому:
x + y + z = 10 г (уравнение 1).

3. Рассмотрим реакции, которые приводят к выделению газов.

a) При нагревании смеси:
NaHCO3 -> Na2CO3 + CO2↑ + H2O

Мы знаем, что объем выделившегося газа CO2 равен 0.672 л (н.у.), поэтому по закону Авогадро мы можем сделать следующее:
0.672 л * (1 моль CO2 / 22.4 л) = количество молей CO2

Количество молей CO2, полученных из NaHCO3, равно:
(масса NaHCO3 в граммах / молекулярная масса NaHCO3) * (1 моль Na2CO3 / 1 моль CO2) = x / 84 * (1 / 1) моль

b) При взаимодействии с соляной кислотой:
NaHCO3 + HCl -> NaCl + CO2↑ + H2O

Мы знаем, что объем выделившегося газа CO2 равен 2.016 л (н.у.), поэтому по закону Авогадро мы можем сделать следующее:
2.016 л * (1 моль CO2 / 22.4 л) = количество молей CO2

Количество молей CO2, полученных из NaHCO3, равно:
(масса NaHCO3 в граммах / молекулярная масса NaHCO3) * (1 моль NaCl / 1 моль CO2) = x / 84 * (1 / 1) моль

4. Теперь обратимся ко второму компоненту смеси - Na2CO3.
Мы также знаем, что количество молей CO2, полученных из Na2CO3, равно количеству молей CO2, полученных из NaHCO3, поэтому:
(масса Na2CO3 в граммах / молекулярная масса Na2CO3) * (1 моль NaCl / 1 моль CO2) = y / 106 * (1 / 1) моль

5. Теперь рассмотрим третий компонент - NaCl.
У нас есть только уравнение 1, поэтому чтобы выразить z, нужно избавиться от x и y:
z = 10 г - x - y

6. Таким образом, у нас есть система уравнений:
(масса NaHCO3 в граммах / молекулярная масса NaHCO3) * (1 / 84) = (масса Na2CO3 в граммах / молекулярная масса Na2CO3) * (1 / 106)
(масса NaHCO3 в граммах / молекулярная масса NaHCO3) * (1 / 84) = (масса NaCl в граммах / молекулярная масса NaCl) * (1 / 58.5)
z = 10 г - x - y

7. Теперь мы можем решить эту систему уравнений, используя метод подстановки или метод исключения.
Полученные значения x, y и z будут являться массами каждого компонента в смеси.

Обратите внимание, что я привел подробное обоснование решения, но для ученика достаточно ограничиться пунктами 3-7, поскольку предыдущие шаги - это чисто математические расчеты и формулы.