Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 7050
i

При на­гре­ва­нии гид­ро­кар­бо­на­та на­трия часть ве­ще­ства раз­ло­жи­лась, при этом вы­де­ли­лось 0,448  л уг­ле­кис­ло­го газа (в пе­ре­сче­те на н. у.). Масса без­вод­но­го остат­ка со­ста­ви­ла 4,64  г. Оста­ток до­ба­ви­ли к 0,15%-⁠му рас­тво­ру гид­рок­си­да каль­ция. При этом в рас­тво­ре не оста­лось ионов каль­ция и кар­бо­нат-⁠ани­о­нов. Опре­де­ли­те мас­со­вую долю гид­рок­си­да на­трия в об­ра­зо­вав­шем­ся рас­тво­ре. В от­ве­те на­пи­ши­те урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые ука­за­ны в усло­вии за­да­чи, и при­ве­ди­те все не­об­хо­ди­мые вы­чис­ле­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При на­гре­ва­нии гид­ро­кар­бо­на­та на­трия об­ра­зу­ет­ся сред­няя соль  — кар­бо­нат на­трия и вы­де­ля­ет­ся уг­ле­кис­лый газ:

2NaHCO_3$ \to$ Na_2$CO_3$ плюс CO_2$\uparrow$ плюс H_2$O левая круг­лая скоб­ка на­гре­ва­ние пра­вая круг­лая скоб­ка .

По­сколь­ку в рас­тво­ре не оста­лось ионов каль­ция и кар­бо­нат-⁠ани­о­нов, в оса­док вы­па­ла сред­няя соль  — кар­бо­нат каль­ция (гид­ро­кар­бо­нат каль­ция рас­тво­рим в воде):

\ChemFormNa_2CO_3 плюс Ca левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _2 = CaCO_3\downarrow плюс 2NaOH;

 

\ChemFormNaHCO_3 плюс Ca левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _2 = CaCO_3\downarrow плюс NaOH плюс H_2O.

Вы­чис­лим ко­ли­че­ство уг­ле­кис­ло­го газа, вы­де­лив­ше­го­ся при про­ка­ли­ва­нии гид­ро­кар­бо­на­та: \nu$ левая круг­лая скоб­ка CO_2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,448 л/22,4 л/моль = 0,02 моль. Сле­до­ва­тель­но, об­ра­зо­ва­лось 0,02 моль кар­бо­на­та на­трия и про­ре­а­ги­ро­ва­ло 0,04 моль гид­ро­кар­бо­на­та на­трия. Вы­чис­лим массу об­ра­зо­вав­ше­го­ся кар­бо­на­та и остав­ше­го­ся гид­ро­кар­бо­на­та на­трия:

m левая круг­лая скоб­ка Na_2$CO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 106 г/моль умно­жить на $ 0,02 моль = 2,12 г;

 

m левая круг­лая скоб­ка NaHCO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 4,64 г минус 2,12 г = 2,52 г;

 

\nu$ левая круг­лая скоб­ка NaHCO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 2,52 г/84 г/моль = 0,03 моль.

С гид­рок­си­дом каль­ция вза­и­мо­дей­ству­ют об­ра­зо­вав­ший­ся кар­бо­нат и не­раз­ло­жив­ший­ся гид­ро­кар­бо­нат на­трия. По­сколь­ку с гид­рок­си­дом каль­ция всту­па­ют эк­ви­ва­лент­ные ко­ли­че­ства гид­ро­кар­бо­на­та и кар­бо­на­та на­трия, то:

\nu$ левая круг­лая скоб­ка Ca левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,02 моль плюс 0,03 моль = 0,05 моль;

 

m левая круг­лая скоб­ка Ca левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 74 г/моль умно­жить на $ 0,05 моль = 3,7 г.

Вы­чис­лим массу 0,15%-ного рас­тво­ра гид­рок­си­да каль­ция:

m левая круг­лая скоб­ка р минус ра Ca левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 3,7 г/0,0015 = 2466,67 г.

Кар­бо­нат каль­ция вы­па­да­ет в оса­док, по­это­му его массу не­об­хо­ди­мо вы­честь из массы об­ра­зо­вав­ше­го­ся рас­тво­ра. Вы­чис­лим массу кар­бо­на­та каль­ция:

\nu$ левая круг­лая скоб­ка CaCO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,05 моль умно­жить на $ 100 г/моль = 5 г.

Вы­чис­лим ко­ли­че­ство ве­ще­ства и массу гид­рок­си­да на­трия:

\nu$ левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,02 моль умно­жить на $ 2 плюс 0,03 моль = 0,07 моль;

 

m левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,07 моль умно­жить на $ 40 г/моль = 2,8 г.

Опре­де­лим массу рас­тво­ра и мас­со­вую долю гид­рок­си­да на­трия в об­ра­зо­вав­шем­ся рас­тво­ре:

m левая круг­лая скоб­ка р минус ра пра­вая круг­лая скоб­ка = 2466,67 г плюс 4,64 г минус 5 г = 2466,31 г;

 

\omega$ левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 2,8 г/2466,31 г умно­жить на $ 100\% = 0,11\%.

Ответ: 0,11%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный, со­дер­жит все на­зван­ные выше эле­мен­ты4
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в одном из на­зван­ных выше эле­мен­тов3
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в двух из на­зван­ных выше эле­мен­тов2
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в трех из на­зван­ных выше эле­мен­тов1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: За­да­ния 33 (С4). Сер­гей Ши­ро­ко­по­яс: Химия — под­го­тов­ка к ЕГЭ 2016
Раздел кодификатора ФИПИ: 5.7 Расчёты с ис­поль­зо­ва­ни­ем по­ня­тий «мас­со­вая доля», «мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция», «рас­тво­ри­мость»
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Скрыть комментарии · Помощь
Алла Яковлева 13.02.2017 21:22

Здрав­ствуй­те! Из­ви­ни­те, но если мас­со­вая доля гид­рок­си­да каль­ция равна 15%, то по­че­му для на­хож­де­ния массы его рас­тво­ра мы 3,7г делим аж на 0,0015, а не на 0,15?

Антон Голышев

Она не 15%, а 0,15%. По­смот­ри­те вни­ма­тель­нее усло­вие.

Илья Лосев 28.08.2018 23:25

По­че­му при ре­ак­ции кар­бо­на­та на­трия с ще­ло­чью по ре­ак­ции n(Na2CO3)=2n(NaOH)

От­сю­да, n(NaOH)=n(Na2CO3)/2. n(NaOH)=0.02/2=0.01 моль. А в ре­ше­нии по­че­му то n(NaOH)=0.02*2=0.04 моль.

По­че­му?

Александр Иванов

Ваше ис­ход­ное утвер­жде­ние оши­боч­но/

На самом деле

2\nu левая круг­лая скоб­ка \rm Na_2CO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка =\nu левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка



О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025