Какие массовые доли веществ будут присутствовать в растворе после окончания реакции, когда к 23 г 20%-ного раствора

Предмет вопроса: Массовые доли веществ в растворе после реакции

Разъяснение: Для определения массовых долей веществ в растворе после окончания реакции необходимо сначала вычислить количество веществ, которое будет находиться в окончательном растворе.

1. Найдем мольные массы веществ: для этого воспользуемся периодической системой элементов. Мольная масса муравьиной кислоты (HCOOH) ~ 46 г/моль, мольная масса гидрокарбоната натрия (NaHCO3) ~ 84 г/моль.

2. Рассчитаем количество веществ в растворах согласно формуле n = m/M, где n - количество вещества, m - масса вещества, M - мольная масса вещества.

Количество муравьиной кислоты (HCOOH):
n1 = m1/M1 = 23 г / 46 г/моль ≈ 0,5 моль

Количество гидрокарбоната натрия (NaHCO3):
n2 = m2/M2 = 262,5 г / 84 г/моль ≈ 3,12 моль

3. Запишем уравнение реакции между муравьиной кислотой и гидрокарбонатом натрия:
HCOOH + NaHCO3 → NaCOOH + CO2 + H2O

4. Согласно уравнению реакции, один моль муравьиной кислоты (HCOOH) реагирует с одним моль гидрокарбоната натрия (NaHCO3), образуя один моль углекислого натрия (NaCOOH), один моль углекислого газа (CO2), и одну моль воды (H2O).

5. Определение количества образовавшихся веществ:
- Количество углекислого натрия (NaCOOH) равно количеству муравьиной кислоты (HCOOH) и гидрокарбоната натрия (NaHCO3), то есть 0,5 моль.
- Количество углекислого газа (CO2) также равно 0,5 моль.
- Количество воды (H2O) также равно 0,5 моль.

6. Расчет массовых долей веществ в растворе:
Массовая доля муравьиной кислоты:
m(HCOOH) = n(HCOOH) * M(HCOOH) ≈ 0,5 моль * 46 г/моль ≈ 23 г

Массовая доля гидрокарбоната натрия:
m(NaHCO3) = n(NaHCO3) * M(NaHCO3) ≈ 3,12 моль * 84 г/моль ≈ 262,08 г

Массовая доля углекислого натрия:
m(NaCOOH) = n(NaCOOH) * M(NaCOOH) ≈ 0,5 моль * 68 г/моль ≈ 34 г

Массовая доля углекислого газа:
m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) ≈ 0,5 моль * 44 г/моль ≈ 22 г

Массовая доля воды:
m(H2O) = n(H2O) * M(H2O) ≈ 0,5 моль * 18 г/моль ≈ 9 г

Демонстрация: Найдите массовые доли муравьиной кислоты, гидрокарбоната натрия, углекислого натрия, углекислого газа и воды в растворе после реакции, если к 23 г 20%-ного раствора муравьиной кислоты добавили 262,5 г 8%-ного раствора гидрокарбоната натрия.

Совет: При решении задач по определению массовых долей веществ в растворе после реакции, помните следующие шаги: 1) определите количество вещества в растворе до реакции; 2) напишите уравнение реакции; 3) определите количество вещества, образующегося в реакции; 4) рассчитайте массовые доли веществ с помощью формулы m = n * M.

Закрепляющее упражнение: Какие массовые доли углекислого натрия, углекислого газа и воды будут присутствовать в растворе после окончания реакции, если к 40 г 10%-ного раствора уксусной кислоты (CH3COOH) добавят 120 г 5%-ного раствора гидрокарбоната натрия (NaHCO3)?