Определите массовую долю карбоната натрия в растворе, полученном кипячением 150 г 8,4%-ного раствора гидрокарбоната натрия. Какой объем 15,6%-ого раствора

Ответ: 5,42 %, 90 мл

Пояснение:

Разложение гидрокарбоната натрия в растворе описывается реакцией:

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O

Массовая доля растворенного вещества рассчитывается по формуле:

w(в-во)% = m(в-ва)/m(р−ра)^.100%,

где m(в-ва) – масса растворенного вещества, m(р−ра) – масса раствора).

Вычислим массу растворенного гидрокарбоната натрия (NaHCO₃):

M(NaHCO₃) = m(р−ра)^.w(NaHCO₃)/100% = 150 г ^. 8,4%/100% = 12,6 г

ν(NaHCO₃) = m(NaHCO₃)/M(NaHCO₃) = 12,6 г/84 г/моль = 0,15 моль

По уравнению реакции:

ν(Na₂CO₃) = ν(CO₂)= 1/2ν(NaHCO₃) = 0,15 моль/2 = 0,075 моль

m(Na₂CO₃) = M(Na₂CO₃) ^. ν(Na₂CO₃) = 106 г/моль ^. 0,075 моль = 7,95 г.

m(CO₂) = M(CO₂) ^. ν(CO₂) = 44 г/моль ^. 0,075 моль = 3,3 г.

Так как испарением воды можно пренебречь, массу образовавшегося после разложения гидрокарбоната натрия находим, вычитая из массы исходного раствора массу углекислого газа:

m(р−ра) = m(исх.р−ра) — m(CO₂) = 150 г – 3,3 г = 146,7 г

Массовая доля карбоната натрия равна:

w(Na₂CO₃)% = m(Na₂CO₃)/m(р−ра)^.100% = 7,95 г/146,7 г^.100% = 5,42%

Реакция взаимодействия растворов хлорида бария и карбоната натрия описывается уравнением:

BaCl₂ + Na₂CO₃ → BaCO₃↓ + 2NaCl

По уравнению реакции:

ν(BaCl₂) = ν(Na₂CO₃)= 0,075 моль, следовательно

m(BaCl₂) = M(BaCl₂) ^. ν(BaCl₂) = 208 г/моль ^. 0,075 моль = 15,6 г

Масса раствора хлорида бария равна:

m(р−ра BaCl₂) = m(BaCl₂)/w(BaCl₂)^.100% = 15,6 г/15,6%^. 100% = 100 г

Объем раствора рассчитывается по формуле:

V(р−ра) = m(р−ра)/ρ(р−ра), где ρ(р−ра) – плотность раствора.

V(р−ра BaCl₂) = m(р−ра BaCl₂)/ρ(р−ра)

V(р−ра BaCl₂) = 100 г/1,11 г/мл = 90 мл