Вернуться на главную страницу Тренажер по неорганической химии.

Подробный разбор задач (задание 34 экзамена)

Задача 4. Фосфид кальция массой 18,2 г растворили в 182,5 г 20%-ной соляной кислоты. К полученному раствору добавили 200,2 г кристаллической соды (Na2CO3·10H2O). Определите массовую долю карбоната натрия в конечном растворе.

Источник: Я сдам ЕГЭ. Типовые задания. А.А. Каверина, стр. 210.

 

Решение:
1. Вычислим количества всех веществ и составим уравнение реакции:

n(Ca3P2) = 18,2/182 = 0,1 моль
m(HCl) = 182,5·0,2 = 36,5 г
n(HCl) = 36,5/36,5 = 1 моль
M(Na2CO3·10H2O) = 286 г/моль
n(Na2CO3·10H2O) = 200,2/286 = 0,7 моль

 

  Ca3P2 + 6HCl   →   3CaCl2  + 2PH3
Было: 0,1 моль   1 моль   -   -
Стало: -   1-0,6 = 0,4 моль   0,3 моль   0,2 моль

Фосфид кальция в недостатке, для полной реакции с ним необходимо в 6 раз большее количество соляной килоты, т.е. 0,6 моль. Избыток HCl составляет 1-0,6 = 0,4 моль.

 

2. Добавим в раствор кристаллическую соду, в результате чего протекают две реакции:

1) CaCl2  + Na2CO3   → CaCO3 + 2NaCl
Было: 0,3 моль   0,7 моль   -   -
Стало: -   0,7-0,3 = 0,4 моль   0,3 моль   0,6 моль

Избыток карбоната натрия составляет: 0,7-0,3 = 0,4 моль.

 

2) 2HCl + Na2CO3   → 2NaCl + CO2 + H2O
Было: 0,4 моль   0,4 моль    -   -   -
Стало: -   0,4-0,2=0,2 моль   0,4 моль   0,2 моль   0,2 моль

Соляная кислота в этой реакции расходуется полностью. В избытке остается карбонат натрия в количестве 0,4-0,2=0,2 моль.
m(Na2CO3) = 0,2·106 = 21,2 г.

 

3. Определяем массу конечного раствора:
m(конечного раствора) = m(Ca3P2) + m(р-ра HCl) + m(Na2CO3×10H2O) - m(PH3) - m(CO2) - m(CaCO3)
m(PH3) = 0,2·34 = 6,8 г.
m(CO2) = 0,2·44 = 8,8 г.
m(CaCO3) = 0,3·100 = 30 г.

m(конечного раствора) = 18,2 + 182,5 + 200,2 - 6,8 - 8,8 - 30 = 355,3 г.

w(Na2CO3) = 21,2/355,3 = 0,0597 или 5,97%.