При нагревании гидрокарбоната натрия часть вещества разложилась, при этом выделилось 0,448 л углекислого газа (в пересчете на н.у.). Масса безводного

Вопрос от пользователя

При нагревании гидрокарбоната натрия часть вещества разложилась, при этом выделилось 0,448 л углекислого газа (в пересчете на н.у.). Масса безводного остатка составила 4,64 г. Остаток добавили к 0,15%-ному раствору гидроксида кальция. При этом в растворе не осталось ионов кальция и карбонат-анионов. Определите массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе.

Ответ от эксперта

При нагревании гидрокарбоната натрия образуется средняя соль – карбонат натрия и выделяется углекислый газ:

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O (нагревание)

Поскольку в растворе не осталось ионов кальция и карбонат-анионов, следовательно, в осадок выпала средняя соль – карбонат кальция (гидрокарбонат кальция растворим в воде):

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + 2NaOH

NaHCO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + NaOH + H₂O

Вычислим количество углекислого газа, выделившегося при прокаливании гидрокарбоната:

ν(CO₂) = 0,448 л/22,4 л/моль = 0,02 моль, следовательно, образовалось 0,02 моль карбоната натрия и прореагировало 0,04 моль гидрокарбоната натрия.

Вычислим массу образовавшегося карбоната и оставшегося гидрокарбоната натрия:

m(Na₂CO₃) = 106 г/моль · 0,02 моль = 2,12 г

m(NaHCO₃) = 4,64 г – 2,12 г = 2,52 г; ν(NaHCO₃) = 2,52 г/84 г/моль = 0,03 моль

С гидроксидом кальция взаимодействуют образовавшийся карбонат и неразложившийся гидрокарбонат натрия.

Поскольку с гидроксидом кальция вступают эквивалентные количества гидрокарбоната и карбоната натрия, то

ν(Ca(OH)₂) = 0,02 моль + 0,03 моль = 0,05 моль; m(Ca(OH)₂) = 74 г/моль · 0,05 моль = 3,7 г

Вычислим массу 0,15%-ного раствора гидроксида кальция:

m(р-ра Ca(OH)₂) = 3,7 г/0,0015 = 2466,67 г

Карбонат кальция выпадает в осадок, поэтому его массу необходимо вычесть из массы образовавшегося раствора. Вычислим массу карбоната кальция:

ν(CaCO₃) = 0,05 моль · 100 г/моль = 5 г

Вычислим количество вещества и массу гидроксида натрия:

ν(NaOH) = 0,02 моль · 2 + 0,03 моль = 0,07 моль; m(NaOH) = 0,07 моль · 40 г/моль = 2,8 г

Определим массу раствора и массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе:

m(р-ра) = 2466,67 г + 4,64 г – 5 г = 2466,31 г

ω(NaOH) = 2,8 г/2466,31 г · 100% = 0,11%

Скачать ответРаспечатать решение