Номер 4, страница 38 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 5. Расчёты по уравнениям химических реакций. Глава 1. Повторение и углубление знаний - номер 4, страница 38.

Условие.

4. Вычислите массу осадка, который образуется при сливании 250 г 10,6%-го раствора карбоната натрия и 200 г 20%-го раствора хлорида кальция.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{р-ра}(Na_2CO_3) = 250 \text{ г}$

$\omega(Na_2CO_3) = 10,6\% = 0,106$

$m_{р-ра}(CaCl_2) = 200 \text{ г}$

$\omega(CaCl_2) = 20\% = 0,20$

Найти:

$m_{осадка} - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции между карбонатом натрия и хлоридом кальция:

$Na_2CO_3 + CaCl_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$

В результате реакции обмена образуется нерастворимый в воде осадок - карбонат кальция ($CaCO_3$).

2. Вычислим массы чистых веществ (реагентов) в исходных растворах.

Масса карбоната натрия:

$m(Na_2CO_3) = m_{р-ра}(Na_2CO_3) \cdot \omega(Na_2CO_3) = 250 \text{ г} \cdot 0,106 = 26,5 \text{ г}$

Масса хлорида кальция:

$m(CaCl_2) = m_{р-ра}(CaCl_2) \cdot \omega(CaCl_2) = 200 \text{ г} \cdot 0,20 = 40 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярные массы реагентов и продукта (осадка).

$M(Na_2CO_3) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 106 \text{ г/моль}$

$M(CaCl_2) = 40 + 2 \cdot 35,5 = 111 \text{ г/моль}$

$M(CaCO_3) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества каждого реагента.

$\nu(Na_2CO_3) = \frac{m(Na_2CO_3)}{M(Na_2CO_3)} = \frac{26,5 \text{ г}}{106 \text{ г/моль}} = 0,25 \text{ моль}$

$\nu(CaCl_2) = \frac{m(CaCl_2)}{M(CaCl_2)} = \frac{40 \text{ г}}{111 \text{ г/моль}} \approx 0,36 \text{ моль}$

5. Определим, какое из веществ находится в недостатке. Согласно уравнению реакции, реагенты взаимодействуют в соотношении 1:1.

$\frac{\nu(Na_2CO_3)}{1} = 0,25 \text{ моль}$

$\frac{\nu(CaCl_2)}{1} \approx 0,36 \text{ моль}$

Поскольку $0,25 < 0,36$, карбонат натрия ($Na_2CO_3$) находится в недостатке и прореагирует полностью. Дальнейшие расчеты ведем по нему.

6. Найдем количество вещества образовавшегося осадка - карбоната кальция ($CaCO_3$). По уравнению реакции, количество вещества карбоната кальция равно количеству вещества прореагировавшего карбоната натрия.

$\nu(CaCO_3) = \nu(Na_2CO_3) = 0,25 \text{ моль}$

7. Вычислим массу осадка.

$m(CaCO_3) = \nu(CaCO_3) \cdot M(CaCO_3) = 0,25 \text{ моль} \cdot 100 \text{ г/моль} = 25 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшегося осадка составляет 25 г.