Домашние задания: Химия
Помогите решить задание
Через нагретую трубку, заполненную смесью оксида натрия и пероксида натрия, пропустили 13,2 л углекислого газа; масса трубки увеличилась на 41,7%. Вышедшую из трубки смесь газов собрали; ее средняя молярная масса составила 36 г/моль. Затем через охлажденную трубку пропустили 19,8 л смеси углекислого газа и паров воды со средней молярной массой 26,67 г/моль. Содержимое трубки растворили в воде. Какую массу гидрида натрия следует добавить к полученному раствору, чтобы массовые доли солей стали равными? Молярный объем газов в условиях эксперимента равен 22 л/моль.
Запишем реакции, протекающие в нагретой трубке:
Na2O+CO2=Na2CO3;
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2. 2Na2O2+Na2O+3CO2=3Na2CO3+O2.
Имеем на выходе молярный вес смеси газов 36 г/моль. На выходе - углекислый газ и кислород. Пусть кислорода было х долей, тогда углекислого газа было (1-х) долей. Тогда имеем, 32х+44(1-х)=36.
-12х=-8; х=0.67 - объемная доля кислорода, 0.33 - объемная доля углекислого газа.
Изначально пропускали углекислый газ количеством вещества 13.2/22=0.6 моль, весом 0.6*44=26.4 г.
Пусть прореагировало k моль углекислого газа, или 44k г углекислого газа. Образовалось k/3 моль кислорода, или 32k/3 г кислорода.
Тогда осталось 0.6-k моль углекислого газа и образовалось k/3 моль кислорода. Найдем k: (0.6-k)/(0.6-k+k/3)=0.33, k=0.515 моль.
Вес трубки пусть составлял m г. Прореагировало углекислого газа: 44*0.515=22.66 г. Образовалось кислорода: 32*0.515/3=5.49 г. Тогда: 0.417m=22.6-5.49=17.11 г. m=41.03 г.
Пусть прореагировала смесь полностью. Тогда образовалось карбоната натрия 0.515*106=54.59 г.
Далее, пропускаем смесь паров воды и углекислого газа средним молярным весом = 26.67 г/моль. Пусть было у объемных долей водяных паров, тогда углекислого газа было (1-у) объемных долей. Тогда: 18у+44(1-у)=26.67.
-26у=-17.33, у=0.666 - объемная доля воды, 0.334 - объемная доля углекислого газа. Количество вещества смеси газов составляет 19.8/22=0.9 моль, из которых 0.9*0.666=0.6 моль воды и 0.3 моль углекислого газа.
В результате пропускания смеси через трубку происходит реакция:
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3. Тогда образовалось 0.6 моль гидрокарбоната натрия, карбоната натрия осталось 0.515-0.3=0.215 моль.
Вес гидрокарбоната натрия составляет: 0.6*84=50.4 г. Вес карбоната натрия составляет: 0.215*106=22.79 г.
Пусть вес получившегося раствора составляет G г. Тогда весовая доля гидрокарбоната натрия составляет 50.4/G долей, а весовая доля карбоната натрия составляет 22.79/G долей. Не будем учитывать механизма реакции с гидридом натрия, а запишем в общем виде:
NaH+NaHCO3=Na2CO3+H2.
Добавляем p г гидрида натрия количеством вещества p/24 моль.
Реагирует гидрокарбоната натрия p/24 моль весом 3.5р г.
Образуется карбоната натрия р/24 моль весом 4.42р г.
Образуется водород весом 0.083р г.
Тогда имеем: (22.79+4.42p)/(G+p-0.083p)=(50.4-3.5p)/(G+p-0.083p).
27.61=7.92p, p=3.49 г.
Ответ: 3.5 г гидрида натрия.
Na2O+CO2=Na2CO3;
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2. 2Na2O2+Na2O+3CO2=3Na2CO3+O2.
Имеем на выходе молярный вес смеси газов 36 г/моль. На выходе - углекислый газ и кислород. Пусть кислорода было х долей, тогда углекислого газа было (1-х) долей. Тогда имеем, 32х+44(1-х)=36.
-12х=-8; х=0.67 - объемная доля кислорода, 0.33 - объемная доля углекислого газа.
Изначально пропускали углекислый газ количеством вещества 13.2/22=0.6 моль, весом 0.6*44=26.4 г.
Пусть прореагировало k моль углекислого газа, или 44k г углекислого газа. Образовалось k/3 моль кислорода, или 32k/3 г кислорода.
Тогда осталось 0.6-k моль углекислого газа и образовалось k/3 моль кислорода. Найдем k: (0.6-k)/(0.6-k+k/3)=0.33, k=0.515 моль.
Вес трубки пусть составлял m г. Прореагировало углекислого газа: 44*0.515=22.66 г. Образовалось кислорода: 32*0.515/3=5.49 г. Тогда: 0.417m=22.6-5.49=17.11 г. m=41.03 г.
Пусть прореагировала смесь полностью. Тогда образовалось карбоната натрия 0.515*106=54.59 г.
Далее, пропускаем смесь паров воды и углекислого газа средним молярным весом = 26.67 г/моль. Пусть было у объемных долей водяных паров, тогда углекислого газа было (1-у) объемных долей. Тогда: 18у+44(1-у)=26.67.
-26у=-17.33, у=0.666 - объемная доля воды, 0.334 - объемная доля углекислого газа. Количество вещества смеси газов составляет 19.8/22=0.9 моль, из которых 0.9*0.666=0.6 моль воды и 0.3 моль углекислого газа.
В результате пропускания смеси через трубку происходит реакция:
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3. Тогда образовалось 0.6 моль гидрокарбоната натрия, карбоната натрия осталось 0.515-0.3=0.215 моль.
Вес гидрокарбоната натрия составляет: 0.6*84=50.4 г. Вес карбоната натрия составляет: 0.215*106=22.79 г.
Пусть вес получившегося раствора составляет G г. Тогда весовая доля гидрокарбоната натрия составляет 50.4/G долей, а весовая доля карбоната натрия составляет 22.79/G долей. Не будем учитывать механизма реакции с гидридом натрия, а запишем в общем виде:
NaH+NaHCO3=Na2CO3+H2.
Добавляем p г гидрида натрия количеством вещества p/24 моль.
Реагирует гидрокарбоната натрия p/24 моль весом 3.5р г.
Образуется карбоната натрия р/24 моль весом 4.42р г.
Образуется водород весом 0.083р г.
Тогда имеем: (22.79+4.42p)/(G+p-0.083p)=(50.4-3.5p)/(G+p-0.083p).
27.61=7.92p, p=3.49 г.
Ответ: 3.5 г гидрида натрия.
M = (13,2 * 26,67 + 19,8 * 36) / (13,2 + 19,8) = 30,3 г/моль
Масса гидрида натрия: M * 22 = 667,6 г.
Масса гидрида натрия: M * 22 = 667,6 г.
Похожие вопросы
- Помогите решить задание
- Помогите решить задания
- Помогите решить задание по химии!
- Помогите решить задания
- Помогите решить задание по химии
- Помогите решить задания
- Помогите решить задания
- помогите решить задачу ЕГЭ по химии 34 задание
- Помогите пожалуйста решить задания
- Помогите решить задачку по химии из ЕГЭ 2020г