Какую массу 15%-ного раствора соляной кислоты нужно использовать для растворения смеси, состоящей из гидрокарбоната

Содержание вопроса: Растворы и концентрация

Пояснение: Для решения данной задачи нам необходимо определить, какую массу 15%-ного раствора соляной кислоты следует использовать для растворения смеси гидрокарбоната и карбоната натрия.

1. Начнем с определения массовой доли карбоната натрия в смеси. В условии дано, что массовая доля карбоната составляет 61,3%. Поэтому, массовая доля гидрокарбоната (наименее растворимого компонента) составит (100% - 61,3%) = 38,7%.

2. Далее, рассчитаем молярную массу карбоната натрия (Na2CO3). Согласно периодической системе, молярная масса натрия (Na) = 22,99 г/моль, а молярная масса углекислого натрия (Na2CO3) = 22,99 г/моль + 12,01 г/моль + (16,00 г/моль * 3) = 105,99 г/моль.

3. Теперь, определим количество моль карбоната натрия в смеси, используя его массу и молярную массу. Для этого умножим массу смеси на массовую долю карбоната натрия и разделим на его молярную массу:

Масса карбоната натрия = масса смеси * массовая доля карбоната / молярная масса карбоната натрия.

4. После этого, рассчитаем количество моль гидроксида натрия (NaOH) в 144 мл 10%-ного раствора. Для этого умножим объем раствора на его концентрацию (в процентах) и разделим на 100:

Количество моль гидроксида натрия = объем раствора * концентрация / 100.

5. На этом этапе, определим массу гидроксида натрия, используя его количество моль и молярную массу гидроксида натрия (NaOH), которая равна 22,99 г/моль + 16,00 г/моль + 1,01 г/моль = 40,00 г/моль:

Масса гидроксида натрия = количество моль гидроксида натрия * молярная масса гидроксида натрия.

6. Теперь мы можем найти массу соляной кислоты, необходимую для реакции с гидроксидом натрия. Поскольку соляная кислота (HCl) реагирует с гидроксидом натрия соответствующим образом (HCl + NaOH → NaCl + H2O), масса соляной кислоты будет равна массе гидроксида натрия.

Масса соляной кислоты = Масса гидроксида натрия.

7. Наконец, рассчитаем объем 15%-ного раствора соляной кислоты, используя ее массу и плотность раствора. Для этого разделим массу соляной кислоты на плотность раствора:

Объем 15%-ного раствора соляной кислоты = Масса соляной кислоты / Плотность раствора.

Пример:
Задача: Какую массу 15%-ного раствора соляной кислоты нужно использовать для растворения смеси, состоящей из гидрокарбоната и карбоната натрия, в которой массовая доля карбоната составляет 61,3%, и которая может реагировать с 144 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия плотностью 1,11 г/мл?

Совет: Проверьте все расчеты, используя единицы измерения и соответствующие константы, чтобы избежать ошибок. Кроме того, обратите внимание на условия задачи и учтите все начальные данные.

Проверочное упражнение:
У нас имеется смесь, состоящая из 80 г гидрокарбоната натрия, 120 г карбоната натрия и 200 гидроксида натрия. Какую массу 20%-ного раствора соляной кислоты нужно использовать для растворения данной смеси? Какое количество моль гидроксида натрия содержится в данной смеси?