Номер 13, страница 53 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. Порошок карбоната кальция для зубных паст получают реакцией обмена между хлоридом кальция и карбонатом натрия. Определите массу карбоната натрия, необходимого для получения 200 г карбоната кальция.

Дано:

$m(CaCO_3) = 200 \text{ г}$

Найти:

$m(Na_2CO_3) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции обмена между хлоридом кальция ($CaCl_2$) и карбонатом натрия ($Na_2CO_3$). В результате реакции образуется нерастворимый осадок карбоната кальция ($CaCO_3$).

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

2. Рассчитаем молярные массы ($M$) веществ, участвующих в расчете: карбоната кальция ($CaCO_3$) и карбоната натрия ($Na_2CO_3$). Для этого используем относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева, округленные до целых чисел: $Ar(Ca)=40$, $Ar(C)=12$, $Ar(O)=16$, $Ar(Na)=23$.

Молярная масса карбоната кальция:

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

Молярная масса карбоната натрия:

$M(Na_2CO_3) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 46 + 12 + 48 = 106 \text{ г/моль}$

3. Находим количество вещества ($\nu$) карбоната кальция массой 200 г по формуле $\nu = m/M$.

$\nu(CaCO_3) = \frac{m(CaCO_3)}{M(CaCO_3)} = \frac{200 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции стехиометрические коэффициенты перед $Na_2CO_3$ и $CaCO_3$ равны 1, следовательно, их количества вещества также равны.

$\nu(Na_2CO_3) = \nu(CaCO_3) = 2 \text{ моль}$

5. Рассчитываем массу карбоната натрия, необходимую для реакции, по формуле $m = \nu \cdot M$.

$m(Na_2CO_3) = \nu(Na_2CO_3) \cdot M(Na_2CO_3) = 2 \text{ моль} \cdot 106 \text{ г/моль} = 212 \text{ г}$

Ответ: масса карбоната натрия, необходимого для получения 200 г карбоната кальция, составляет 212 г.