Олимпиадная задача по Химии

Напишем уравнение реакции, протекающей в первом стакане

BaCO3 + 2HCl = BaCl2 + CO2­ + H2O (1)

Вычислим количества веществ соляной кислоты и карбоната бария

n(НCl) = 5 г/36,5 г/моль = 0,137 моль, n(BaCO3) = 10,82 г/197,3 г/моль = 0,0548 моль

следовательно, соляная кислота находится в избытке, а карбонат бария прореагирует полностью.

Вычислим на сколько увеличится масса первого стакана

Δm1 = m(BaCO3) - m(CO2), m(CO2) = 44 г/моль · 0,0548 моль = 2,41 г

Δm1 = 10,82 г - 2,41 г = 8,41 г

Напишем уравнение реакции, протекающей во втором стакане

NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2­ + H2O (2)

По уравнению (2) на 0,137 моль HCl требуется 0,137 моль NaHCO3. Если гидрокарбонат натрия прореагирует полностью, то прибавка массы второго стакана будет равна

Δm2 = 0,137 моль/(M(NaHCO3) - M(CO2)) = 0,137 моль/(84 г/моль - 44 г/моль),

Δm2 = 5,48 г.

Следовательно, для того, чтобы уравновесить весы нужно еще прибавить 8,41 г - 5,48 г = 2,93 г NaHCO3. Таким образом всего во второй стакан нужно добавить NaHCO3 массой 2,93 г.

2HCl + BaCO₃ = BaCl₂ + CO₂↑ + H₂O
n(BaCO₃) = n(HCl)/2= n(CO₂)
m(HCl) = ω*m(p-pa) = 0,05*100 = 5 г.
n(HCl) = m/M = 5г/36,5 г. = 0,137 моль
n(BaCO₃) = m/M = 10.82 г/197 г/моль = 0,055 моль -- считаем по недостатку
m(CO₂) = n*M = 0,055*44 г/моль = 2.42 г. ⇒
m₁(p-pa) = 100 г + 10,82 г. - 2,42 г. = 108,4 г.
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O
n(Na₂CO₃) = n(HCl)/2= n(CO₂)
x -- молей карбоната натрия и углекислого газа
106х - 44х = 8,62 г.
62х = 8,62 г.
х = 0,139 моль, но у нас недостаток соляной кислоты ⇒
n(Na₂CO₃) = n(HCl)/2 = 0,137:2 = 0,0685
при взаимодействии 0,0685 моль Na₂CO₃, масса раствора составит:
m(Na₂CO₃) = n*M = 0,0685 *106 г/моль = 7,26 г.
m(CO₂) = n*M = 0,0685 *44 г/моль = 3,01 г.
m₂(p-pa) = 100 г + 7,26 - 3,01 г. = 104,25 г.
m₁(p-pa)- m₂(p-pa) = 108,4 г. - 104,25 = 4,15 г.
m(общ. Na₂CO₃) = 7,26 г. + 4,15 г. = 11,41 г.