Question

В 100 г воды растворили 20 г гидроксида натрия, после чего этим раствором было поглощено 6,72 л (н.у.) углекислого газа. Рассчитайте массовые доли карбоната и гидрокарбоната натрия в конечном растворе.
Массовая доля карбоната натрия Na2CO3:
Массовая доля гидрокарбоната натрия NaHCO3:

Answer 1

Дано:

m(H2O) = 100 г

m(NaOH) = 20 г

V(CO2) = 6,72 л

ω(Na2CO3)-?

ω(NaHCO3)-?

Объяснение:

M(NaOH) = 40 г/моль

М(СО2) = 44 г/моль

m(CO2) = V(CO2)/Vm*M(CO2) = 6,72 л/22,4 л/моль*44 г/моль = 13,2 г

Находим массу конечного раствора:

m(p-pa) = m(H2O)+m(NaOH)+m(CO2) = 100 + 20 + 13.2 = 133,2 г

Примем массу NaOH за х г, а массу СО2 за у г, составим два УХР:

х г             у л          m г

NaOH + CO2 = NaНCO3  (1)

1 моль    1 моль  1 моль

40 г/моль 22,4 л/моль 84 г/моль

40 г         22,4 л   84 г

(20-x) г    (6,72-у) л     m

2NaOH  +  CO2  =  Na2CO3 + Н2О  (2)

2 моль     1 моль    1 моль

40 г/моль 22,4 л/моль 106 г/моль

80 г          22,4 л       106 г

На основании двух УХР составляем систему двух линейных уравнений:

22,4х=40у

22,4(20-х) = 80(6,72-у)

Из первого уравнения у=22,4/40 = 0,56х

Подставим значение 0,56х во второе уравнение и получим

448-22,4х = 537,6-80у

80у-22,4х = 89,6

44,8х-22,4х = 89,6

22,4х=89,6

х=4

Из УХР1 m(NaHCO3) = 4*84/40 = 8,4 г

Из УХР2 m(Na2CO3) = 16*106/80 = 21,2 г

Находим массовые доли:

ω(Na2CO3) = 21,2 г/133,2 г*100% = 15,92%

ω(NaHCO3) = 8,4 г/133,2 г*100% = 6,31%

Ответ: 15,92%; 6,31%