При разложении гидрокарбоната натрия образовалась средняя соль – карбонат натрия и выделился углекислый газ:
2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2↑ + H2O (нагревание)
Поскольку в растворе не осталось карбонат-анионов, следовательно, реакция карбоната и гидрокарбоната натрия с соляной кислотой прошла полностью:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O
NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2↑ + H2O
Вычислим количество углекислого газа, выделившегося при прокаливании гидрокарбоната:
ν(CO2) = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль, следовательно, образовалось 0,2 моль карбоната натрия и прореагировало 0,4 моль гидрокарбоната натрия.
Вычислим массы образовавшегося карбоната натрия и оставшегося после реакции разложения гидрокарбоната натрия:
m(Na2CO3) = 106 г/моль · 0,2 моль = 21,2 г; mост.(NaHCO3) = 63,2 г – 21,2 г = 42 г; отсюда
νост.(NaHCO3) = 42 г/84 г/моль = 0,5 моль
Вычислим количество вещества соляной кислоты, взаимодействующей с солями.
Поскольку ν(HCl) = 2 · ν(Na2CO3) + νост.(NaHCO3), то ν(HCl) = 2 · 0,2 моль + 0,5 моль = 0,9 моль и m(HCl) = 36,5 г/моль · 0,9 моль = 32,85 г.
Масса исходного раствора соляной кислоты равна:
m(р-ра HCl) = 32,85 г/0,2 = 164,25 г
Образующийся в результате реакции гидрокарбоната и карбоната натрия с соляной кислотой углекислый газ выделяется из раствора, вычислим его массу:
ν(CO2) = 0,2 моль + 0,5 моль = 0,7 моль; m(CO2) = 44 г/моль · 0,7 моль = 30,8 г
Вычислим количество и массу хлорида натрия в образовавшемся растворе:
ν(NaCl) = 0,2 моль · 2 + 0,5 моль = 0,9 моль; m(NaCl) = 58,5 г/моль · 0,9 моль = 52,65 г
Вычислим массу образовавшегося раствора и массовую долю хлорида натрия в нем:
m(р-ра) = 164,25 г + 63,2 – 30,8 = 196,65 г
ω(NaCl) = 52,65 г/196,65 г · 100% = 26,77%
При разложении нитрата железа (III) образуется смесь газов – диоксида азота (IV) и кислорода:
4Fe(NO3)3 → 2Fe2O3 + 12NO2↑ + 3O2↑ (нагревание)
Оксид железа (III) со щелочами не взаимодействует. С гидроксидом натрия в реакцию вступает нитрат железа (III), при этом в осадок выпадает гидроксид железа (III):
Fe(NO3)3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaNO3
Вычислим массу и количество вещества исходного гидроксида натрия:
mисх.(NaOH) = 225 г · 0,16 = 36 г; νисх.(NaOH) = 36 г/40 г/моль = 0,9 моль
Та часть вещества нитрата железа, которая не разложилась, вступает в обменную реакцию с гидроксидом натрия с образованием осадка – гидроксида железа (III).
По уравнению реакции нитрата железа (III) со щелочью:
νост.(Fe(NO3)3) = 1/3ν(NaOH), следовательно, νост.(Fe(NO3)3) = 0,9 моль/3 = 0,3 моль, mост.(Fe(NO3)3) = 242 г/моль · 0,3 моль = 72,6 г
Отсюда находим массу и количество вещества образовавшегося оксида железа (III):
m(Fe2O3) = 88,6 г – 72,6 г = 16 г; ν(Fe2O3) = 16 г/160 г/моль = 0,1 моль
Вычислим количество вещества и массу разложившегося нитрата железа (III):
νразл.(Fe(NO3)3) = 0,1 моль · 2 = 0,2 моль, mразл.(Fe(NO3)3) = 242 г/моль · 0,2 моль = 48,4 г
Вычислим общую массу нитрата железа (III):
mобщ.(Fe(NO3)3) = 48,4 г + 72,6 г = 121 г
Вычислим количество и объем выделившихся газов – диоксида азота и кислорода из уравнения разложения нитрата железа:
ν(NO2 + O2) = 0,1 моль/2 · 15 = 0,75 моль; V(NO2 + O2) = 0,75 моль · 22,4 л/моль = 16,8 л
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос: