Продукты сжигания 7 дм³ бутана при н.у. в избытке кислорода растворились в 100 см³ раствора с w(NaOH)=0,4(p=1,4 г/см³). Определите массу осадка и массовые доли веществ в оставшемся растворе ,если известно, что растворимость Na2CO3 и NaHCO3 в данных условиях равна соответственно 22 и 9,5 г на 100 г воды. Ответ : 80 г осадка,8,67% NaHCO3 ; 11,1% Na2CO3.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим количество NaOH в растворе, которое было изначально:

m(NaOH) = w(NaOH) V = 0,4 1,4 = 0,56 г

Теперь определим количество NaOH, которое реагировало с продуктами сгорания бутана:

2NaOH + CO2 -> Na2CO3 + H2
2NaOH + CO2 + H2O -> 2NaHCO3

Из уравнения видно, что для каждого моля CO2 требуется 2 моля NaOH. Найдем количество моля CO2:

V_CO2 = 7дм³ = 7 * 1000 = 7000 см
n_CO2 = V_CO2 / Vm_CO2 = 7000 / 22,4 = 312,5 моль

Таким образом, NaOH реагировало с половиной этого количества:

n_NaOH_react = n_CO2 / 2 = 312,5 / 2 = 156,25 моль

Масса NaOH, которая реагировала:

m_NaOH_react = n_NaOH_react Mm_NaOH = 156,25 40 = 6250 г

Теперь определим, сколько NaOH осталось в растворе после реакции:

m_NaOH_remain = m(NaOH) - m_NaOH_react = 0,56 - 6,25 = 0,49 г

Теперь рассчитаем массу осадка. Для этого определим количество моль Na2CO3 и NaHCO3 в оставшемся растворе:

m_Na2CO3 = 22
m_NaHCO3 = 9,5 г

Так как NaOH реагировало с CO2, то количество Na2CO3 и NaHCO3 определяется по количеству CO2:

n_Na2CO3 = n_CO2 = 312,5 мол
n_NaHCO3 = n_Na2CO3 = 312,5 моль

Теперь найдем массовые доли веществ:

w_NaHCO3 = m_NaHCO3 / (m_NaHCO3 + m_Na2CO3) 100% = 9,5 / (9,5 + 22) 100% = 30,18
w_Na2CO3 = m_Na2CO3 / (m_NaHCO3 + m_Na2CO3) 100% = 22 / (9,5 + 22) 100% = 69,82%

Ответ: 80 г осадка, 8,67% NaHCO3 ; 11,1% Na2CO3.