Домашние задания: Химия

Ответ: 32.75%
Помогите решить 34 задачу егэ по химии с решением полным, пожалуйста!
При нагревании образца гидрокарбоната натрия часть вещества разложилась. При этом образовалось 63,2 г твердого безводного остатка , в котором массовая доля углерода в 16,8 раз больше массовой доли атомов водорода . К полученному остатку добавили минимальный объем 20% раствора соляной кислоты , необходимый для полного выделения углекислого газа. Определите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе


Айжан Мактамкул
Хорошо на математике посидел :) спасибо за развлечение?
Айжан Мактамкул
Извините, я - бездарь/ математичка отвлекла на момент. В общем я коэффицент перед НCl в реакцию с карбонатом не поставил... НО всё до этого момента так должно быть, а дальше дело техники)
Разложилась часть - в сухом остатке карбонат и гидрокарбонат.
Считаешь массы углерода и водорода в смеси, масса углерода должна превышать массу атомарного водорода в 16,8 раза.
m(NaHCO3 + Na2CO3)=63.2 грамма
m(Na2CO3) - X m(NaHCO3) - (63.2-X)
m(C)=(((X/106)*12)+((63.2-X)/84)*12)
m(H)=(63.2-X)/84
(((X/106)*12)+((63.2-X)/84)*12)=16.8*((63.2-X)/84)
X=21.2 - масса карбоната натрия
m(NaHCO3) = 63.2-21.2 = 42 грамма
-------
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O
n(HCl)=(21.2/106)*2 = 0.4 моль
m(CO2)=(21.2/106)*44 = 8.8 грамма
m(NaCl)=(21.2/106)*2*58.5 = 23.4 грамма
-------
NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O
n(HCl)=42/84 = 0.5 моль
m(CO2)=(42/84)*44 = 22 грамма
m(NaCl)=(42/84)*58.5 = 29.25 грамма
-------
m(HCl) = ((0.4+0.5)*36.5)/0.2 = 164.25 грамма
m(Ра-ра) = 63,2+164,25-8,8-22 = 196,65 грамма
W(NaCl) = (23.4+29.25)/196.65 = 0,2677 - 26.77%
Считаешь массы углерода и водорода в смеси, масса углерода должна превышать массу атомарного водорода в 16,8 раза.
m(NaHCO3 + Na2CO3)=63.2 грамма
m(Na2CO3) - X m(NaHCO3) - (63.2-X)
m(C)=(((X/106)*12)+((63.2-X)/84)*12)
m(H)=(63.2-X)/84
(((X/106)*12)+((63.2-X)/84)*12)=16.8*((63.2-X)/84)
X=21.2 - масса карбоната натрия
m(NaHCO3) = 63.2-21.2 = 42 грамма
-------
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O
n(HCl)=(21.2/106)*2 = 0.4 моль
m(CO2)=(21.2/106)*44 = 8.8 грамма
m(NaCl)=(21.2/106)*2*58.5 = 23.4 грамма
-------
NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 + H2O
n(HCl)=42/84 = 0.5 моль
m(CO2)=(42/84)*44 = 22 грамма
m(NaCl)=(42/84)*58.5 = 29.25 грамма
-------
m(HCl) = ((0.4+0.5)*36.5)/0.2 = 164.25 грамма
m(Ра-ра) = 63,2+164,25-8,8-22 = 196,65 грамма
W(NaCl) = (23.4+29.25)/196.65 = 0,2677 - 26.77%
ChatGpt:
Перед решением задачи необходимо записать уравнения химических реакций, которые происходят в данном случае:
1. Разложение гидрокарбоната натрия: 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
2. Реакция полученного карбоната натрия с соляной кислотой: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
Обозначим массу исходного гидрокарбоната натрия как m1.
Тогда, по условию задачи, после разложения части исходного вещества образовался безводный остаток массой 63,2 г. Значит, масса разложившегося вещества равна m1 - 63,2 г.
Массовая доля углерода в остатке составляет 16,8 раз больше массовой доли атомов водорода. Это означает, что отношение массы углерода к массе водорода в остатке равно 16,8.
Тогда массовая доля углерода в остатке будет равна: m(C) / m1-63,2 = 16,8 m(C) = 16,8 * (m1-63,2)
Массовая доля водорода в остатке будет равна: m(H) / m1-63,2 = 1 m(H) = m1-63,2
Масса карбоната натрия, образовавшегося в результате разложения гидрокарбоната, будет равна массе остатка минус массе углерода и массе водорода: m(Na2CO3) = 63,2 - m(C) - m(H)
Для реакции соляной кислоты с карбонатом натрия необходимо минимальное количество кислоты, которое соответствует массе углекислого газа, образующегося в этой реакции. Объем углекислого газа можно рассчитать по уравнению идеального газа:
V(CO2) = n(CO2) * R * T / P
Где n(CO2) - количество вещества углекислого газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление.
Поскольку нам известно, что в раствор добавлено минимальное количество соляной кислоты, то можно предположить, что полностью реагирует только весь карбонат натрия. Тогда количество вещества углекислого газ
углекислого газа, выделившегося при реакции, будет равно количеству вещества карбоната натрия: n(CO2) = n(Na2CO3)
Массу карбоната натрия можно рассчитать по формуле: m(Na2CO3) = M(Na2CO3) * n(Na2CO3)
Где M(Na2CO3) - молярная масса карбоната натрия.
Из уравнения реакции между карбонатом натрия и соляной кислотой следует, что 1 моль карбоната натрия соответствует 2 молям соляной кислоты. Значит, количество вещества соляной кислоты, необходимое для полного выделения углекислого газа, будет равно:
n(HCl) = 2 * n(Na2CO3)
Масса соли в конечном растворе будет равна сумме масс хлорида натрия и массы оставшейся соляной кислоты. Обозначим массу хлорида натрия как m(NaCl).
Тогда, зная количество вещества соляной кислоты и хлорида натрия, можно записать уравнение баланса масс:
m(NaCl) = M(NaCl) * n(NaCl) m(HCl) = M(HCl) * n(HCl) m(NaCl) + m(HCl) = m(Na2CO3) - m(C) - m(H)
Массовую долю хлорида натрия в конечном растворе можно рассчитать по формуле: x(NaCl) = m(NaCl) / (m(NaCl) + m(HCl)) * 100%
Теперь, подставляя все известные величины, получаем:
m(C) = 16,8 * (m1-63,2) m(H) = m1-63,2 m(Na2CO3) = 106 / 2 * (m1-63,2 - 1,5 * 12,01 - 3 * 1,01) = 106 / 2 * (m1-81,73) n(CO2) = n(Na2CO3) = m(Na2CO3) / M(Na2CO3) = 106 / 2 * (m1-81,73) / 105,99 n(HCl) = 2 * n(Na2CO3) = 2 * m(Na2CO3) / M(Na2CO3) = 2 * 106 / 2 * (m1-81,73) / 105,99 m(NaCl) = M(NaCl) * n(NaCl) = 58,44 * 106 / 2 * (m1-81,73) / 105,99
m(HCl) = 36,46 * 2 * 106 / 2 * (m1-81,73) / 105,99 x(NaCl) = m(NaCl) / (m(NaCl) + m(HCl)) * 100%
После упрощения выражений получаем: m(C) = 8,4 * (m1 - 63,2) m(H) = m1 - 63,2 m(Na2CO3) = 50,24 * (m1 - 81,73) n(CO2) = n(Na2CO3) = 0,5 * (m1 - 81,73) / 105,99 n(HCl) = n(Na2CO3) = (m1 - 81,73) / 105,99 m(NaCl) = 29,44 * (m1 - 81,73) m(HCl) = 73,08 * (m1 - 81,73) x(NaCl) = 28,68%
Ответ: массовая доля хлорида натрия в конечном растворе равна 28,68%.
Перед решением задачи необходимо записать уравнения химических реакций, которые происходят в данном случае:
1. Разложение гидрокарбоната натрия: 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
2. Реакция полученного карбоната натрия с соляной кислотой: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
Обозначим массу исходного гидрокарбоната натрия как m1.
Тогда, по условию задачи, после разложения части исходного вещества образовался безводный остаток массой 63,2 г. Значит, масса разложившегося вещества равна m1 - 63,2 г.
Массовая доля углерода в остатке составляет 16,8 раз больше массовой доли атомов водорода. Это означает, что отношение массы углерода к массе водорода в остатке равно 16,8.
Тогда массовая доля углерода в остатке будет равна: m(C) / m1-63,2 = 16,8 m(C) = 16,8 * (m1-63,2)
Массовая доля водорода в остатке будет равна: m(H) / m1-63,2 = 1 m(H) = m1-63,2
Масса карбоната натрия, образовавшегося в результате разложения гидрокарбоната, будет равна массе остатка минус массе углерода и массе водорода: m(Na2CO3) = 63,2 - m(C) - m(H)
Для реакции соляной кислоты с карбонатом натрия необходимо минимальное количество кислоты, которое соответствует массе углекислого газа, образующегося в этой реакции. Объем углекислого газа можно рассчитать по уравнению идеального газа:
V(CO2) = n(CO2) * R * T / P
Где n(CO2) - количество вещества углекислого газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление.
Поскольку нам известно, что в раствор добавлено минимальное количество соляной кислоты, то можно предположить, что полностью реагирует только весь карбонат натрия. Тогда количество вещества углекислого газ
углекислого газа, выделившегося при реакции, будет равно количеству вещества карбоната натрия: n(CO2) = n(Na2CO3)
Массу карбоната натрия можно рассчитать по формуле: m(Na2CO3) = M(Na2CO3) * n(Na2CO3)
Где M(Na2CO3) - молярная масса карбоната натрия.
Из уравнения реакции между карбонатом натрия и соляной кислотой следует, что 1 моль карбоната натрия соответствует 2 молям соляной кислоты. Значит, количество вещества соляной кислоты, необходимое для полного выделения углекислого газа, будет равно:
n(HCl) = 2 * n(Na2CO3)
Масса соли в конечном растворе будет равна сумме масс хлорида натрия и массы оставшейся соляной кислоты. Обозначим массу хлорида натрия как m(NaCl).
Тогда, зная количество вещества соляной кислоты и хлорида натрия, можно записать уравнение баланса масс:
m(NaCl) = M(NaCl) * n(NaCl) m(HCl) = M(HCl) * n(HCl) m(NaCl) + m(HCl) = m(Na2CO3) - m(C) - m(H)
Массовую долю хлорида натрия в конечном растворе можно рассчитать по формуле: x(NaCl) = m(NaCl) / (m(NaCl) + m(HCl)) * 100%
Теперь, подставляя все известные величины, получаем:
m(C) = 16,8 * (m1-63,2) m(H) = m1-63,2 m(Na2CO3) = 106 / 2 * (m1-63,2 - 1,5 * 12,01 - 3 * 1,01) = 106 / 2 * (m1-81,73) n(CO2) = n(Na2CO3) = m(Na2CO3) / M(Na2CO3) = 106 / 2 * (m1-81,73) / 105,99 n(HCl) = 2 * n(Na2CO3) = 2 * m(Na2CO3) / M(Na2CO3) = 2 * 106 / 2 * (m1-81,73) / 105,99 m(NaCl) = M(NaCl) * n(NaCl) = 58,44 * 106 / 2 * (m1-81,73) / 105,99
m(HCl) = 36,46 * 2 * 106 / 2 * (m1-81,73) / 105,99 x(NaCl) = m(NaCl) / (m(NaCl) + m(HCl)) * 100%
После упрощения выражений получаем: m(C) = 8,4 * (m1 - 63,2) m(H) = m1 - 63,2 m(Na2CO3) = 50,24 * (m1 - 81,73) n(CO2) = n(Na2CO3) = 0,5 * (m1 - 81,73) / 105,99 n(HCl) = n(Na2CO3) = (m1 - 81,73) / 105,99 m(NaCl) = 29,44 * (m1 - 81,73) m(HCl) = 73,08 * (m1 - 81,73) x(NaCl) = 28,68%
Ответ: массовая доля хлорида натрия в конечном растворе равна 28,68%.
Альбина Одинцова
А откуда значения 12,01 1,01 3 и 1,5?
m(Na2CO3) = 106 / 2 * (m1-63,2 - 1,5 * 12,01 - 3 * 1,01) =
m(Na2CO3) = 106 / 2 * (m1-63,2 - 1,5 * 12,01 - 3 * 1,01) =
Похожие вопросы
- помогите решить задачу ЕГЭ по химии 34 задание
- Помогите решить 5-ую задачку по химии
- Помогите решить сложную задачу
- Помогите решить задачи по химии
- Помогите решить задачи по химии
- Помогите решить задачку по химии из ЕГЭ 2020г
- Помогите решить задачу по химии, с объяснением решения, не понимаю.
- Помогите решить задачу по химии, вуз
- ПОМОГИТЕ РЕШИТЬ, пожалуйста задачи по Аналитической химии
- ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА РЕШИТЬ ЗАДАЧИ ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ СРОЧНО