Гидрокарбонат натрия прокалили, он частично прореагировал. Образовалась твердая смесь массой 10 грамм и выделился углекислый газ объемом 0,112 литра. Какой объем 1%-ого раствора гидроксида кальция, плотностью 1.01 г/мл понадобится для реакции с полученной смесью после её растворения. Рассчитайте массовую долю гидроксида натрия, Желательно подробное решение

Дано:

m (тв. см.) = 10 г

V (CO2) = 0,112 л

ω (Сa (OH) 2) = 1% или 0,01

ρ (р-ра Ca (OH) 2) = 1,01 г/мл

Найти:

m (p-pa Ca (OH) 2) - ?

ω (NaOH) - ?

Решение.

n (H2) = V (H2) / Vm = 0,112 л/22,4 л/моль = 0,005 моль

2NaHCO3 ⇒Na2CO3 + CO2↑+H2O (1)

Из уравнения реакции (1) следует, что

n (Na2CO3) = n (CO2) = 0,005 моль

M (Na2CO3) = 106 г/моль

m (Na2CO3) = n (Na2CO3) * M (Na2CO3) = 0.005 моль*106 г/моль = 0,53 г

Находим массу непрореагировавшего гидрокарбоната натрия

m (NaHCO3) = m (тв. см.) - m (Na2CO3) = 10 г - 0,53 г = 9,47 г

Na2CO3 + Ca (OH) 2 = CaCO3↓+2NaOH (2)

Из уравнения реакции (2) следует, что

n (CaCO3) = n (Na2CO3) = n (Ca (OH) 2 = 0.005 моль

n (NaOH) = 2*0.005 моль = 0,01 моль

M (NaHCO3) = 84 г/моль

n (NaHCO3) = m (NaHCO3) / M (NaHCO3) = 9.47 г/84 г/моль = 0,11274 моль

NaHCO3 + Ca (OH) 2 = CaCO3↓ + NaOH + H2O (3)

Из уравнения реакции (3) следует, что

n (CaCO3) = n (NaOH) = n (H2O) = n (Ca (OH) 2) = 0,11274 моль

m' (H2O) = n (H2O) * M (H2O) = 0,11274 моль*18 г/моль = 2,12 г

Σn (Ca (OH) 2) = 0,005 моль + 0,11274 моль = 0,11774 моль

M (Ca (OH) 2) = 74 г/моль

m (Ca (OH) 2) = n (Ca (OH) 2*M (Ca (OH) 2) = 0,11774 моль*74 г/моль = 8,713 г

m (p-pa Ca (OH) 2) = m (Ca (OH) 2) / ω (p-pa Ca (OH) 2 = 8.713 г/0.01 = 871.3 г

V (p-pa Ca (OH) 2) = m (p-pa Ca (OH) 2) / ρ (p-pa Ca (OH) 2)

V (p-pa Ca (OH) 2) = 871,3 г/1,01 г/мл = 862,673 мл

m (H2O) = m (p-pa Ca (OH) 2) - m (Ca (OH) 2) = 871,3 г-8,713 г = 862,587 г

Σn (NaOH) = 0,01 моль + 0,11274 моль = 0,12274 моль

M (NaOH) = 40 г/моль

m (NaOH) = Σn (NaOH) * M (NaOH) = 0,12274 моль*40 г/моль = 4,91 г

Σn (CaCO3) = Σn (Ca (OH) 2) = 0,1174 моль

M (CaCO3) = 100 г/моль

m (CaCO3) = 0,1174 моль*100 г/моль = 11,74 г

m (p-pa) = m (p-pa Ca (OH) 2) + m (тв. ост.) - m (CaCO3)

m (p-pa) = 871,3 г+10 г - 11,74 г = 869,56 г

ω (NaOH) = m (NaOH) / m (p-pa) = 4,91 г/869,56 г = 0,00565 или 0,565%

Ответ: 862,673 мл Сa (OH) 2; 0,565% р-ра NaOH