Решение: Массовая доля карбоната натрия
К 150 г раствора карбоната натрия добавляли раствор хлорида кальция до прекращения выделения осадка. Масса осадка составила 12,0 г. Вычислите массовую долю карбоната натрия в исходном растворе.
В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение по шагам
5 шаговЗаписываем уравнение реакции между карбонатом натрия и хлоридом кальция.
$$\mathrm{Na_2CO_3 + CaCl_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaCl}$$Вычисляем молярную массу карбоната кальция и количество вещества образовавшегося осадка.
$$M(\mathrm{CaCO_3}) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100\ \mathrm{г/моль};\quad n(\mathrm{CaCO_3}) = \dfrac{12{,}0\ \mathrm{г}}{100\ \mathrm{г/моль}} = 0{,}12\ \mathrm{моль}$$По уравнению реакции вещества вступают в реакцию в соотношении 1:1, поэтому количество вещества карбоната натрия равно количеству вещества карбоната кальция.
$$n(\mathrm{Na_2CO_3}) = n(\mathrm{CaCO_3}) = 0{,}12\ \mathrm{моль}$$Вычисляем молярную массу и массу карбоната натрия.
$$M(\mathrm{Na_2CO_3}) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 106\ \mathrm{г/моль};\quad m(\mathrm{Na_2CO_3}) = 0{,}12\ \mathrm{моль} \cdot 106\ \mathrm{г/моль} = 12{,}72\ \mathrm{г}$$Вычисляем массовую долю карбоната натрия в исходном растворе.
$$\omega(\mathrm{Na_2CO_3}) = \dfrac{12{,}72\ \mathrm{г}}{150\ \mathrm{г}} \cdot 100\% = 8{,}48\%$$Уравнение: $\mathrm{Na_2CO_3 + CaCl_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaCl}$. Массовая доля $\mathrm{Na_2CO_3}$ в исходном растворе равна $8{,}48\%$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно записывают формулу осадка или коэффициенты в уравнении реакции.
Используют массу раствора вместо массы осадка при вычислении количества вещества $\mathrm{CaCO_3}$.
Не учитывают соотношение веществ 1:1 по уравнению реакции.
Вычисляют массовую долю без умножения на $100\%$.