Вернуться на главную страницу Тренажер по неорганической химии.

Подробный разбор задач (задание 34 экзамена)

Задача 3. Углекислый газ объемом 5,6 л (н.у.) пропустили через 164 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,22 г/мл). Определите состав и массовые доли веществ в полученном растворе.

Источник: [9], стр. 207.

 

Решение:

Запишем уравнение реакции образования средней соли и рассчитаем количества веществ:

n(CO2) = 5,6/22,4 = 0.25 моль
n(NaOH) = 164*1.22*0.2/40 = 1 моль.

 

CO2         +      2NaOH     →    Na2CO3 + H2O
0.25 моль        1 моль

 

Для того, чтобы углекислый газ полностью расходовался, необходимо в два раза большее количество вещества щелочи, т.е. 0.25*2 = 0.5 моль. Видим, что имеем 1 моль щелочи, т.е. больше, чем нам нужно. Следовательно, щелочь дана в избытке, а кислота в недостатке. Если щелочь в избытке, то расчет будем вести по реакции образования средней соли, которую мы уже записали выше.

 

  CO2 + 2NaOH    → Na2CO3 + H2O
Было: 0.25 моль   1 моль   -    
Стало:  -   1-0.25*2 = 0.5 моль   0.25 моль    

 

n(Na2CO3) = 0.25 моль, так как коэффициенты перед CO2 и Na2CO3 равны и, следовательно, равны их количества. Напомним, что для расчета берем количество того вещества, которое изначально было в недостатке.

 

Растворимые средние соли не реагируют с щелочами, если не выделяется осадок или газ. Поэтому в итоговом растворе остаются соль Na2CO3 (0.25 моль) и щелочь NaOH (0.5 моль). Рассчитаем их массы и массовые доли:

 

m(Na2CO3) = 0.25*106 = 26.5 г.

m(NaOHизб.) = 0.5*40 = 20 г.

m(всего раствора) = m(исходного NaOH) + m(исходного CO2) = 164*1.22 + 0.25*44 = 211 г.

 

В итоге получаем:

 

w(Na2CO3) = 26.5/211 = 0.126 или 12.6%
w(NaOH) = 20/211 = 0.0948 или 9.48%.