К 500 мл раствора гидроксида бария с плотностью 1,02 г/мл постепенно при перемешивании добавляли раствор гидрокарбоната натрия с
Вопрос от пользователя
К 500 мл раствора гидроксида бария с плотностью 1,02 г/мл постепенно при перемешивании добавляли раствор гидрокарбоната натрия с массовой долей соли 5%. К тому моменту, когда молярные концентрации ионов натрия и гидроксид-ионов в растворе сравнялись, его масса стала равной 658,3 г. Определите массовые доли и молярные концентрации веществ в растворе, который получится при медленном добавлении 100 мл такого же раствора гидроксида бария к раствору гидрокарбоната натрия, масса которого в два раза меньше, а концентрация соли, в котором такая же, как в первом эксперименте. Плотность конечного раствора равна 1,05 г/мл
Ответ от эксперта
1) При постепенном добавлении гидрокарбоната натрия к гидроксиду бария последний находится в избытке и в растворе образуется гидроксид натрия. Молярные концентрации ионов натрия и гидроксид-ионов становятся равными в тот момент, когда количество добавленного гидрокарбоната сравняется с количеством гидроксида бария в исходном растворе.
Было: х х
NaHCO3 + Ba(OH)2 -> BaCO3¯ + NaOH + H2O
Прореагировало: х х стало: х х
m{раствора Ba(OH)2} = 500ּ 1,02 = 510 г.
m(раствора NaHCO3) = 84ּ 0,05 = 1680х.
m(BaCO3) = 197х
m(конечного раствора) = 510 + 1680х – 197х = 658,3; 1483х = 148,3; х = 0,1.
С[Ba(OH)2] = 0,1 / 0,5 = 0,2 моль/л.
2) При добавлении гидроксида бария к раствору гидрокарбоната натрия гидрокарбонат находится в избытке, гидроксид-ионы полностью реагируют с гидрокарбонатионами и образуется карбонат натрия.
n[Ba(OH)2] = 0,2ּ 0,1 = 0,02 моль. n(NaHCO3) = 0,1 / 2 = 0,05 моль.
Было: 0,02 0,05
Ba(OH)2 +2 NaHCO3 ® BaCO3¯ + Na2CO3 + 2 H2O + (NaHCO3)
Прореагировало: 0,02 0,04 стало: 0,02 0,02 0,01
4) Рассчитываем массу конечного раствора и массовые доли содержащихся в нем веществ:
m(конечного раствора) = m[раствора Ba(OH)2] + m(раствора NaHCO3) – m(BaCO3) = 100ּ 1,02 + 84ּ 0,05 / 0,05 – 0,02ּ 197 = 182,1 г.
V(конечного раствора) = 182,1 / 1,05 = 173,4мл = 0,1734 л.
w(Na2CO3) = 0,02ּ 106 / 182,1 = 0,0116.
w(NaHCO3) = 0,01ּ 84 / 182,1 = 0,00461.
С(Na2CO3) = 0,02 / 0,1734 = 0,115 моль/л. С(NaHCO3) = 0,01 / 0,1734 = 0,0577 моль/л.
Ответ: w(Na2CO3) = 1,16 %; w(NaHCO3) = 0,461 %. С(Na2CO3) = 0,115 моль/л; С(NaHCO3) = 0,0577 моль/л.
