Номер 5-102, страница 62 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-102. Раствор соды массой 212 г с массовой долей карбоната натрия 10% обработали соляной кислотой в стехиометрическом соотношении. Вычислите объем (н.у.) образовавшегося углекислого газа (взаимодействием углекислого газа с водой можно пренебречь). Рассчитайте массу образовавшейся соли.

Дано:

$m(раствора\ Na_2CO_3) = 212 \ г$

$\omega(Na_2CO_3) = 10\% = 0.1$

Найти:

$V(CO_2)\ (н.у.) - ?$

$m(соли) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции взаимодействия карбоната натрия с соляной кислотой. Карбонат натрия (сода) реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида натрия (соль), воды и углекислого газа.

$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow$

2. Найдем массу чистого карбоната натрия в растворе, используя формулу для массовой доли вещества:

$\omega = \frac{m(вещества)}{m(раствора)} \Rightarrow m(вещества) = \omega \cdot m(раствора)$

$m(Na_2CO_3) = 0.1 \cdot 212 \ г = 21.2 \ г$

3. Вычислим количество вещества (число моль) карбоната натрия. Для этого сначала найдем его молярную массу:

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

Теперь найдем количество вещества:

$n = \frac{m}{M}$

$n(Na_2CO_3) = \frac{21.2 \ г}{106 \ г/моль} = 0.2 \ моль$

4. По уравнению реакции определим количество вещества углекислого газа и образовавшейся соли (хлорида натрия).

Согласно уравнению, из 1 моль $Na_2CO_3$ образуется 1 моль $CO_2$ и 2 моль $NaCl$.

$n(CO_2) = n(Na_2CO_3) = 0.2 \ моль$

$n(NaCl) = 2 \cdot n(Na_2CO_3) = 2 \cdot 0.2 \ моль = 0.4 \ моль$

5. Вычислим объем выделившегося углекислого газа при нормальных условиях (н.у.). Молярный объем газа при н.у. ($V_m$) составляет 22.4 л/моль.

$V = n \cdot V_m$

$V(CO_2) = 0.2 \ моль \cdot 22.4 \ л/моль = 4.48 \ л$

6. Рассчитаем массу образовавшейся соли (хлорида натрия). Сначала найдем молярную массу $NaCl$:

$M(NaCl) = Ar(Na) + Ar(Cl) = 23 + 35.5 = 58.5 \ г/моль$

Теперь найдем массу соли:

$m = n \cdot M$

$m(NaCl) = 0.4 \ моль \cdot 58.5 \ г/моль = 23.4 \ г$

Ответ:объем образовавшегося углекислого газа составляет 4.48 л; масса образовавшейся соли составляет 23.4 г.