Помогите решить задачу по химии.
Смесь карбида алюминия и карбида кальция, в которой массовая доля атомов углерода равна 30%, полностью растворили в 547,5 г соляной кислоты. При этом соляная кислота прореагировала без остатка. К образовавшемуся раствору добавили 1260 г 8%-ного раствора гидрокарбоната натрия до полного завершения реакции. Вычислите массовую долю кислоты в растворе, в котором растворили исходную смесь.
Ответ должен получиться 8% если идут все 4 реакции. Знаю, как решать задачу, но только, если идут 3 реакции
Ответы
Ответ:
8.2%
Объяснение:
Запишем все уравнения реакций:
(1) CaC₂ + 2HCl = CaCl₂ + C₂H₂
(2) Al₄C₃ + 12HCl = 4AlCl₃ + 3CH₄
(3) AlCl₃ + 3NaHCO₃ = 3NaCl + Al(OH)₃ + 3CO₂
Найдем массу гидрокарбоната натрия:
m(NaHCO₃) = 1260 г * 0,08% = 100,8 г
Кол-во вещества этой соли:
n(NaHCO₃) = 100,8 г / 84 г/моль = 1,2 моль
Из ур-я (3):
n(AlCl₃) = 1/3 n(NaHCO₃) = 0,4 моль
Из ур-я (2)
n(Al₄C₃) = 1/4 n(AlCl₃) = 0,1 моль
m(Al₄C₃) = 0,1 моль * 144 г/моль = 14,4 г
Далее рассуждаем так:
Пусть n(CaC₂) = x моль
Тогда n₁(C) = 2x моль
В карбиде алюминия n₂(C) = 0,3 моль
Тогда m₁(C) = 2x моль * 12 г/моль = 24x г
m₂(C) = 0,3 моль * 12 г/моль = 3,6 г
Масса карбида кальция: m(CaC₂) = x моль * 64 г/моль = 64x г
И получаем уравнение
(24x + 3,6) / (64x + 14,4 г) = 0,3
24x + 3,6 = 19,2 x + 4,32
4,8x = 0.72
x = 0.015 моль = n(CaC₂)
На основании этих данных находим общее количество вещества соляной кислоты:
n₁(HCl) = 2n(CaC₂) = 0.03 моль
n₂(HCl) = 12n(Al₄C₃) = 1,2 моль
n(HCl) = 1.23 моль
m(HCl) = 36.5 г/моль * 1.23 моль = 44,895 г
w(HCl) = 44.895 г / 547.5 г = 0.082 = 8.2%
p.s.
если под 4-й реакцией подразумевалась реакция между гидрокарбонатом натрия и хлоридом кальция, то она не пойдет, потому что в результате обмена снова образуются две растворимые соли (гидрокарбонат кальция и хлорид натрия)