Question

К100 мл 10,6%-ного раствора хлорида кальция (плот- ность 1,05 г/мл) добавили 30 мл 38,6% -ного раствора карбоната на- трия (плотность 1, 10 г/мл). определите массовые доли соединений, содержащихся в растворе после отделения осадка.

Answer 1

Дано:
V1 = 100 мл
w1 = 10,6%
p1 = 1,05 г/мл
V2 = 30 мл
w2 = 38,6%
p2 = 1,10 г/мл
w(солей) - ?
Решение:
Напишем уравнение реакции.
СаCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
Найдем массы растворов из формулы m = V*p
m1 = 100 мл * 1,05 г/мл = 105 г
m2 = 30 мл * 1,10 г/мл = 33 г
Из них найдем массы веществ через формулу w = m(соли) / m (*)
m(CaCl2) = w1 * m1 = 0,106*105 г = 11,13 г
m(Na2CO3) = w2 * m2 = 0,386*33 г = 12,738 г
Из этих масс найдём количество вещества каждой соли
n(CaCl2) = m(CaCl2) / M(CaCl2) = 11,13 г / 111 г/моль = 0,1 моль
n(Na2CO3) = m(Na2CO3) / M(Na2CO3) = 12,738 г / 106 г/моль = 0,12 моль
Так как по уравнению реакции n(CaCl2) = n(Na2CO3), карбоната натрия в избытке
То есть n(Na2CO3)° = n(Na2CO3) - n(CaCl2) = 0,02 моль
n(NaCl) = 2*n(CaCl2) = 2*0,1 моль = 0,2 моль
Чтобы найти массовые доли в конечном растворе, надо найти массу этого раствора и его компонентов
m° = m1 + m2 - m(CaCO3), где m(CaCO3) = n(CaCO*M(CaCO3)
m(NaCl) = n(NaCl)*M(NaCl)
m(Na2CO3)° = n(Na2CO3)°*M(Na2CO3)
Количество вещества карбоната кальция по уравнению реакции равно количеству вещества хлорида кальция, то есть 0,1 моль
Посчитаем все массы:
m(CaCO3) = n(CaCO*M(CaCO3) = 0,1 моль * 100 г/моль = 10 г, отсюда
m° = 105 г + 33 г - 10 г = 128 г
m(NaCl) = n(NaCl)*M(NaCl) = 0,2 моль * 58,5 г/моль = 11,7 г
m(Na2CO3)° = n(Na2CO3)°*M(Na2CO3) = 0,02 моль * 106 г/моль = 2,12 г
Тогда осталось посчитать массовые доли из формулы, помеченной звёздочкой (*):
w(NaCl) = 11,7 / 128 = 0,0914 или 9,14%
w(Na2CO3)° = 2,12 / 128 = 0,0166 или 1,66%