Решение: Массовая доля хлорида кальция
К 200 г раствора хлорида кальция добавляли раствор карбоната натрия до прекращения выпадения осадка. Масса осадка составила 12 г. Рассчитайте массовую долю хлорида кальция в исходном растворе. Относительную атомную массу хлора примите равной 35,5.
В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Решение по шагам
7 шаговЗаписываем уравнение реакции обмена между хлоридом кальция и карбонатом натрия:
$$\mathrm{CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaCl}$$Вычисляем молярную массу карбоната кальция:
$$M(\mathrm{CaCO_3}) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100\ \text{г/моль}$$Находим количество вещества осадка карбоната кальция:
$$n(\mathrm{CaCO_3}) = \dfrac{m(\mathrm{CaCO_3})}{M(\mathrm{CaCO_3})} = \dfrac{12\ \text{г}}{100\ \text{г/моль}} = 0{,}12\ \text{моль}$$Согласно уравнению реакции, количества веществ хлорида кальция и карбоната кальция равны:
$$n(\mathrm{CaCl_2}) = n(\mathrm{CaCO_3}) = 0{,}12\ \text{моль}$$Вычисляем молярную массу хлорида кальция с учётом относительной атомной массы хлора:
$$M(\mathrm{CaCl_2}) = 40 + 2 \cdot 35{,}5 = 111\ \text{г/моль}$$Находим массу хлорида кальция в исходном растворе:
$$m(\mathrm{CaCl_2}) = n(\mathrm{CaCl_2}) \cdot M(\mathrm{CaCl_2}) = 0{,}12\ \text{моль} \cdot 111\ \text{г/моль} = 13{,}32\ \text{г}$$Рассчитываем массовую долю хлорида кальция в растворе:
$$\omega(\mathrm{CaCl_2}) = \dfrac{m(\mathrm{CaCl_2})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\% = \dfrac{13{,}32\ \text{г}}{200\ \text{г}} \cdot 100\% = 6{,}66\%$$Массовая доля хлорида кальция в исходном растворе равна 6,66%.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно расставляют коэффициенты в уравнении реакции.
Используют соотношение масс вместо стехиометрического соотношения количеств веществ.
Забывают умножить массовую долю на 100% или указывают результат без единицы измерения.
Неправильно вычисляют молярную массу хлорида кальция, не учитывая два атома хлора.