Газ, полученный при действии избытка соляной кислоты на 25г карбоната кальция, пропущен через 152,38мл 5%-ного раствора гидроксида натрия (пл. 1,05). Рассчитать массовую долю соли…

Для решения задачи о реакции карбоната кальция с соляной кислотой и образовании соли, давайте сначала разберем, что происходит в ходе реакции и каким образом мы можем рассчитать массовую долю соли в растворе гидроксида натрия после реакции.

Шаг 1: Определим, какие реакции происходят.

Карбонат кальция (CaCO₃) реагирует с соляной кислотой (HCl), образуя хлорид кальция (CaCl₂), углекислый газ (CO₂) и воду (H₂O). Реакция выглядит следующим образом:

\[ \text{CaCO}_{3(s)} + 2\text{HCl}_{(aq)} \rightarrow \text{CaCl}_{2(aq)} + \text{CO}_{2(g)} + \text{H}_2\text{O}_{(l)} \]

Шаг 2: Определим количество карбоната кальция.

Молярная масса карбоната кальция (CaCO₃) равна:

• Ca: 40 г/моль
• C: 12 г/моль
• O₃: 3 × 16 г/моль = 48 г/моль

Итого:
\[ M(CaCO_3) = 40 + 12 + 48 = 100 \text{ г/моль} \]

Количество карбоната кальция в 25 г: \[ n(CaCO_3) = \frac{25 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль} \]

Шаг 3: Определим количество соляной кислоты.

Для реакции с 1 моль карбоната кальция необходимо 2 моль соляной кислоты. Следовательно, для 0.25 моль CaCO₃ нужно: \[ n(HCl) = 2 \times 0.25 = 0.5 \text{ моль} \]

Шаг 4: Определим массу необходимой соляной кислоты.

Молярная масса HCl равна:

• H: 1 г/моль
• Cl: 35.5 г/моль

Итого:
\[ M(HCl) = 1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль} \]

Масса HCl: \[ m(HCl) = n(HCl) \times M(HCl) = 0.5 \text{ моль} \times 36.5 \text{ г/моль} = 18.25 \text{ г} \]

Шаг 5: Определим, сколько соли образуется.

Соль (CaCl₂) образуется в количестве, равном количеству реакционного вещества CaCO₃, то есть 0.25 моль.

Шаг 6: Найдем массу образовавшейся соли.

Молярная масса хлорида кальция (CaCl₂) равна:

• Ca: 40 г/моль
• Cl: 2 × 35.5 г/моль = 71 г/моль

Итого:
\[ M(CaCl_2) = 40 + 71 = 111 \text{ г/моль} \] Масса получившегося CaCl₂: \[ m(CaCl_2) = n(CaCl_2) \times M(CaCl_2) = 0.25 \text{ моль} \times 111 \text{ г/моль} = 27.75 \text{ г} \]

Шаг 7: Определим, сколько гидроксида натрия реагирует с образовавшейся кислотой.

Объем раствора NaOH составляет 152.38 мл 5%: Концентрация раствора NaOH: \[ 5\% = \frac{m_{\text{NaOH}}}{V_{\text{раствора}}} \times 100 \] \(\Rightarrow m_{\text{NaOH}} = 5\% \times V_{\text{раствора}} \div 100\)

Для расчета массы в г: \[ m_{\text{раствора}} = V_{\text{раствора}} \times \text{пл.} = 0.15238 \text{ л} \times 1.05 \text{ г/мл} = 160.99 \text{ г} \] И тогда: \[ m_{\text{NaOH}} = 0.05 \times 160.99 \text{ г} = 8.0495 \text{ г} \]

Шаг 8: Рассчитаем массовую долю соли в растворе после реакции.

Теперь нам нужно найти массу раствора после реакции. Начальная масса раствора равна массе NaOH и массе CaCl₂. Итак, общая масса раствора: \[ m_{\text{раствора после реакции}} = m_{\text{NaOH}} + m_{\text{CaCl}_2} + m_{\text{раствора}} \] \[ = 8.0495 + 27.75 + 160.99 = 196.79 \text{ г} \]

Теперь вычислим массовую долю соли в растворе: \[ \text{массовая доля соли} = \frac{m(CaCl_2)}{m_{\text{раствора}}} \times 100\% = \frac{27.75}{196.79} \times 100\% \approx 14.09\% \]

Ответ:

Массовая доля соли в растворе после реакции approximately равна 14.09%.