К фосфиду кальция массой 18,2 г прилили 182,5 г 20% раствора соляной кислоты. К полученному раствору добавили 200,2 г кристаллической соды $\ChemFormNa_2CO_3 · 10H_2O$ Определите массовую долю карбоната натрия в конечном растворе.
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. $\ChemFormCa_3P_2 + 6HCl = 3CaCl_2 + 2PH_3\uparrow$
2. $\nu ( Ca_3P_2 ) = $\frac{18,2}{182}$ = 0,1моль$
$m ( HCl ) = $\frac{20 \cdot 182,5}{100}$ = 36,5г$ $\nu ( HCl ) = $\frac{36,5}{36,5}$ = 1моль$
Соляная кислота взята в избытке, поэтому количества фосфина и хлорида кальция считаем по фосфиду кальция.
3. По окончании реакции имеем:
$\nu ( CaCl_2 ) = 0,3моль$
$\nu ( PH_3 ) = 0,2моль$ $m ( PH_3 ) = 0,2 \cdot 34 = 6,8г$
$\nu _изб. ( HCl ) =1 - 0,6 = 0,4моль$
4. После добавления кристаллической соды будут протекать две реакции:
$\ChemForm2HCl + Na_2CO_3 = 2NaCl + CO_2 \uparrow + H_2O$
$\ChemFormCaCl_2 + Na_2CO_3 = 2NaCl + CaCO_3\downarrow$
$\nu_исходное ( Na_2CO_3 ) =\nu ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O ) = $\frac{m ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O )}{M ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O )}$ = $\frac{200,2}{106 + 180}$ = 0,7моль$ $\nu_исходное ( Na_2CO_3 ) =\nu ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O ) =$
$= $\frac{m ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O )}{M ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O )}$ = $\frac{200,2}{106 + 180}$ = 0,7моль$
$\nu_1 ( Na_2CO_3 ) =0,5 \cdot \nu _изб. ( HCl ) = \nu ( CO_2 ) =0,5 \cdot 0,4=0,2моль$
$\nu_2 ( Na_2CO_3 ) = \nu ( CaCl_2 ) =\nu ( CaCO_3 ) = 0,3моль$
$m ( CO_2 ) = 0,2 \cdot 44 = 8,8г$
$m ( CaCO_3 ) = 0,3 \cdot 100 = 30г$
$\nu_остаток ( Na_2CO_3 ) = \nu_исходное ( Na_2CO_3 ) - \nu_1 ( Na_2CO_3 ) - \nu_2 ( Na_2CO_3 ) =$
$= 0,7 - 0,2 - 0,3=0,2моль$ $\nu_остаток ( Na_2CO_3 ) =$
$= \nu_исходное ( Na_2CO_3 ) - \nu_1 ( Na_2CO_3 ) - \nu_2 ( Na_2CO_3 ) =$
$= 0,7 - 0,2 - 0,3=0,2моль$
$m_остаток ( Na_2CO_3 ) =106 \cdot 0,2=21,2г$
5. Вычислим массу получившегося раствора и массовую долю карбоната натрия в нем:
$m ( раствора ) =m ( Ca_3P_2 ) + m ( раствораHCl ) - m ( PH_3 ) + m ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O ) - m ( CO_2 ) - m ( CaCO_3 ) =$
$=18,2 + 182,5 - 6,8 + 200,2 - 8,8 - 30=355,3г$ $m ( раствора ) =$
$=m ( Ca_3P_2 ) + m ( раствораHCl ) - m ( PH_3 ) + m ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O ) - m ( CO_2 ) - m ( CaCO_3 ) =$
$=18,2 + 182,5 - 6,8 + 200,2 - 8,8 - 30=355,3г$
$\omega ( Na_2CO_3 ) = $\frac{m ( Na_2CO_3 ) \cdot 100 \%}{m ( раствора )}$ = $\frac{21,2 \cdot 100\%}{355,3}$ = 5,97\%$
Ответ: $\ChemForm\omega ( Na_2CO_3 ) = 5,97\%$
2. $\nu ( Ca_3P_2 ) = $\frac{18,2}{182}$ = 0,1моль$
$m ( HCl ) = $\frac{20 \cdot 182,5}{100}$ = 36,5г$ $\nu ( HCl ) = $\frac{36,5}{36,5}$ = 1моль$
Соляная кислота взята в избытке, поэтому количества фосфина и хлорида кальция считаем по фосфиду кальция.
3. По окончании реакции имеем:
$\nu ( CaCl_2 ) = 0,3моль$
$\nu ( PH_3 ) = 0,2моль$ $m ( PH_3 ) = 0,2 \cdot 34 = 6,8г$
$\nu _изб. ( HCl ) =1 - 0,6 = 0,4моль$
4. После добавления кристаллической соды будут протекать две реакции:
$\ChemForm2HCl + Na_2CO_3 = 2NaCl + CO_2 \uparrow + H_2O$
$\ChemFormCaCl_2 + Na_2CO_3 = 2NaCl + CaCO_3\downarrow$
$\nu_исходное ( Na_2CO_3 ) =\nu ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O ) = $\frac{m ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O )}{M ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O )}$ = $\frac{200,2}{106 + 180}$ = 0,7моль$ $\nu_исходное ( Na_2CO_3 ) =\nu ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O ) =$
$= $\frac{m ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O )}{M ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O )}$ = $\frac{200,2}{106 + 180}$ = 0,7моль$
$\nu_1 ( Na_2CO_3 ) =0,5 \cdot \nu _изб. ( HCl ) = \nu ( CO_2 ) =0,5 \cdot 0,4=0,2моль$
$\nu_2 ( Na_2CO_3 ) = \nu ( CaCl_2 ) =\nu ( CaCO_3 ) = 0,3моль$
$m ( CO_2 ) = 0,2 \cdot 44 = 8,8г$
$m ( CaCO_3 ) = 0,3 \cdot 100 = 30г$
$\nu_остаток ( Na_2CO_3 ) = \nu_исходное ( Na_2CO_3 ) - \nu_1 ( Na_2CO_3 ) - \nu_2 ( Na_2CO_3 ) =$
$= 0,7 - 0,2 - 0,3=0,2моль$ $\nu_остаток ( Na_2CO_3 ) =$
$= \nu_исходное ( Na_2CO_3 ) - \nu_1 ( Na_2CO_3 ) - \nu_2 ( Na_2CO_3 ) =$
$= 0,7 - 0,2 - 0,3=0,2моль$
$m_остаток ( Na_2CO_3 ) =106 \cdot 0,2=21,2г$
5. Вычислим массу получившегося раствора и массовую долю карбоната натрия в нем:
$m ( раствора ) =m ( Ca_3P_2 ) + m ( раствораHCl ) - m ( PH_3 ) + m ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O ) - m ( CO_2 ) - m ( CaCO_3 ) =$
$=18,2 + 182,5 - 6,8 + 200,2 - 8,8 - 30=355,3г$ $m ( раствора ) =$
$=m ( Ca_3P_2 ) + m ( раствораHCl ) - m ( PH_3 ) + m ( Na_2CO_3 \cdot 10H_2O ) - m ( CO_2 ) - m ( CaCO_3 ) =$
$=18,2 + 182,5 - 6,8 + 200,2 - 8,8 - 30=355,3г$
$\omega ( Na_2CO_3 ) = $\frac{m ( Na_2CO_3 ) \cdot 100 \%}{m ( раствора )}$ = $\frac{21,2 \cdot 100\%}{355,3}$ = 5,97\%$
Ответ: $\ChemForm\omega ( Na_2CO_3 ) = 5,97\%$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 126382 • Задание №34
Смесь сульфидов меди (I) и меди (II) общей массой 17,6 г сожгли в избытке кислорода. Полученный при этом газ п...
ID 121089 • Задание №18
Из предложенного перечня выберите все способы увеличить скорость ароматизации (дегидроциклизации) гексана.
1....
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы | 4
В ответе допущена ошибка в одном из названных выше элементов | 3
В ответе допущена ошибка в двух из названных выше элементов | 2
В ответе допущена ошибка в трех из названных выше элементов | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 4
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы | 4
В ответе допущена ошибка в одном из названных выше элементов | 3
В ответе допущена ошибка в двух из названных выше элементов | 2
В ответе допущена ошибка в трех из названных выше элементов | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 4
🔗 Другие задания линии №34 по предмету Химия:
ID 126200
При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л...
ID 126201
Навеску гидрокарбоната натрия прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тверд...
ID 126202
Навеску основного карбоната меди прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тв...
ID 126203
Навеску технического карбоната кальция массой 8,00 г растворили в избытке соляной кислоты. К по...
ID 126204
Железную проволоку массой 0,295 г растворили при нагревании в избытке разбавленной азотной кисл...