Номер 2.15, страница 48, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

Часть II. Вычисления по химическим уравнениям. 2. Вычисление массы (количества вещества, объема) продукта реакции, если известна масса исходного вещества, содержащего определенную долю примесей - номер 2.15, страница 48.

Условие.

2.15. Техническую соду, массовая доля примесей в которой составляет 5%, обработали серной кислотой, при этом выделилось 3 моль оксида углерода(IV). Вычислите массу технической соды, вступившей в реакцию с кислотой.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$w_{примесей} = 5\%$

$n(CO_2) = 3 \text{ моль}$

Найти:

$m_{техн. соды}$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия карбоната натрия (основного компонента технической соды) с серной кислотой. Примеси считаем нереакционноспособными.

$Na_2CO_3 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O + CO_2\uparrow$

2. Из уравнения реакции следует, что из 1 моль карбоната натрия образуется 1 моль оксида углерода(IV). Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(Na_2CO_3) = n(CO_2) = 3 \text{ моль}$

3. Вычислим молярную массу карбоната натрия $Na_2CO_3$:

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

4. Найдем массу чистого карбоната натрия, вступившего в реакцию:

$m(Na_2CO_3) = n(Na_2CO_3) \cdot M(Na_2CO_3) = 3 \text{ моль} \cdot 106 \text{ г/моль} = 318 \text{ г}$

5. Массовая доля примесей в технической соде составляет 5%, значит, массовая доля чистого карбоната натрия равна:

$w(Na_2CO_3) = 100\% - w_{примесей} = 100\% - 5\% = 95\%$

6. Теперь можно вычислить массу технической соды. Массовая доля чистого вещества ($w_{чист.}$) связана с массой чистого вещества ($m_{чист.}$) и массой смеси ($m_{смеси}$) формулой:

$w_{чист.} = \frac{m_{чист.}}{m_{смеси}}$

Отсюда масса технической соды ($m_{техн. соды}$) равна:

$m_{техн. соды} = \frac{m(Na_2CO_3)}{w(Na_2CO_3)} = \frac{318 \text{ г}}{0.95} \approx 334.74 \text{ г}$

Ответ: масса технической соды, вступившей в реакцию, составляет приблизительно 334,74 г.