Question

Сколько л СО2, (при н.у.) выделится при обработке 20 г раствора Na,CO, массовой долей 5% 30 г раствора HCl с массовой долей 5% ?

Answer 1

Сначала найдем количество вещества Na2CO3 в 20 г раствора с массовой долей 5%:
m(Na2CO3) = 0.05 * 20 г / 106 г/моль = 0.000943 моль

Затем найдем количество вещества HCl в 30 г раствора с массовой долей 5%:
m(HCl) = 0.05 * 30 г / 36.5 г/моль = 0.0123 моль

Уравнение реакции обработки Na2CO3 раствором HCl:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O

Из уравнения видно, что при обработке 1 моль Na2CO3 выделяется 1 моль СО2.
Тогда при обработке 0.000943 моль Na2CO3 выделится:
n(CO2) = 0.000943 моль

Молярная масса СО2: M(CO2) = 44 г/моль
Масса выделенного СО2:
m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) = 0.000943 моль * 44 г/моль = 0.0414 г

Объем выделенного СО2 при н.у.:
V(CO2) = m(CO2) * RT/P = 0.0414 г * 8.31 Дж/(моль*К) * 273 К / (101325 Па) = 0.943 л

Ответ: 0.943 л СО2 выделится при обработке 20 г раствора Na2CO3 массовой долей 5% 30 г раствора HCl с массовой долей 5%

Answer 2

Для решения задачи нам необходимо определить количество моль соединений, реагирующих между собой, и затем использовать это количество моль для расчета количества выделившегося СО2.

Найдем количество молей Na2CO3:

масса Na2CO3 = 20 г × 0,05 = 1 г

молярная масса Na2CO3 = 2 × 23 + 12 + 3 × 16 = 106 г/моль

количество молей Na2CO3 = 1 г / 106 г/моль = 0,00943 моль

Найдем количество молей HCl:

масса HCl = 30 г × 0,05 = 1,5 г

молярная масса HCl = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль

количество молей HCl = 1,5 г / 36,5 г/моль = 0,041 моль

Найдем количество молей Na2CO3, необходимое для полного реагирования с HCl:

Для этого нам нужно знать стехиометрический коэффициент реакции между Na2CO3 и HCl. Согласно уравнению реакции:

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2

один моль Na2CO3 реагирует с двумя молями HCl. Таким образом, количество молей Na2CO3, необходимое для реакции с 0,041 молью HCl, равно:

количество молей Na2CO3 = 0,041 моль / 2 = 0,0205 моль

Найдем количество молей CO2, выделившегося при реакции Na2CO3 и HCl:

Так как один моль Na2CO3 дает один моль CO2, то количество молей CO2, выделившегося при реакции с 0,0205 молью Na2CO3, равно:

количество молей CO2 = 0,0205 моль

Найдем объем CO2, выделившегося при н.у.:

Используя уравнение состояния идеального газа, можем найти объем CO2 при н.у. (нормальных условиях - температура 0°C и давление 1 атм):

V = nRT/P

где n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/моль·К), T - температура в кельвинах (273 К), P - давление (1 атм).

Таким образом, объем CO2, выделившегося при н.у., равен:

V = 0,0205 моль × 0,0821 л·атм/моль·К × 273 К / 1 атм = 0,46 л

Ответ:

При обработке 20 г раствора Na2CO3 массовой долей 5% и 30 г раствора HCl массовой долей 5% выделится 0,46 л CO2 при н.у.