К200 г раствора соляной кислоты с массовой долей 14.6 прибавили 15,8 г неорганического вещества, в результате чего выделилось 4,48 л (н. у.) углекислого газа. установите состав полученного раствора в массовых долях. известно, что сухой остаток, полученный, при выпаривании раствора, полностью улетучивается при прокаливании.

274

440

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

svr2

Химия

4,6(71 оценок)

Масса hcl = 200 г * 14,6% = 200 г * 0,146 = 29,2 г при прибавлении кислоты выделился углекислый газ. значит, речь идет о соли угольной кислоты. в результате реакции образовался хлорид. по условию при прокаливании этот хлорид полностью улетучивается. таким свойством обладает хлорид аммония: t nh₄cl > nh₃ ↑ + hcl ↑ значит, исходное вещество - карбонат или гидрокарбонат аммония или их смесь. реакция карбоната аммония с соляной кислотой: (nh₄)₂co₃ + 2 hcl = 2 nh₄cl + h₂o + co₂ ↑ 15,8 г 29.2 г 4,48 л 0,164 моль 0,8 моль 0,2 моль m((nh₄)₂co₃) = 96.1 г/моль, n((nh₄)₂co₃) = 15.8 г / 96.1 г/моль = 0.164 моль m(hcl) = 36.5 г/моль n(hcl) = 29.2 г / 36.5 г/моль = 0,8 моль n(co₂) = 4.48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль как видно, количество вещества карбоната аммония не соответствует количеству вещества co₂: углекислого газа должно было выделиться столько же, сколько было карбоната аммония, а выделилось больше. рассмотрим вариант гидрокарбоната аммония: nh₄hco₃ + hcl = nh₄cl + h₂o + co₂ ↑ 15,8 г 29.2 г 4,48 л 0,2 моль 0,8 моль 0,2 моль 0,2 моль m(nh₄hco₃) = 79.0 г/моль n(nh₄hco₃) = 15.8 г / 79.0 г/моль = 0,2 моль m(nh₄cl ) = 53.5 г/моль n(nh₄cl ) = n(co₂) = 0.2 моль - согласно уравнению, на 1 моль co₂ образуется 1 моль nh₄cl. как видно, количество вещества гидрокарбоната аммония точно соответствует количеству вещества co₂, но не соответствует количеству вещества hcl (hcl в избытке). согласно уравнению, c 0,2 моль nh₄hco₃ реагирует 0,2 моль hclзначит, искомое вещество - гидрокарбонат аммония (а не карбонат или их смесь). а соляная кислота была в избытке. избыток составляет 0,8-0,2 = 0,6 моль. определим состав раствора. в ходе реакции весь гидрокарбонат аммония разложился, углекислый газ улетучился. в растворе остались 0,2 моль хлорида аммония и 0,6 моль непрореагировавшего hcl. m(nh₄cl) = 0.2 моль * 53,5 г/моль = 10,7 г m(hcl) = 0.6 моль * 36,5 г/моль = 21,9 г m(co₂) = 0,2 моль * 44 г/моль = 8,8 г масса раствора равна сумме массы раствора соляной кислоты (не чистого hсl, а его 14,6% раствора! ) и массы сухого гидрокарбоната аммония за вычетом массы углекислого газа (он улетучился): 200 + 15,8 - 8,8 = 207 г массовая доля nh₄cl равна 10,7/207 = 0,052 = 5,2% массовая доля hcl равна 21,9/207 = 0,106 = 10,6% ответ: w(nh₄cl) = 5.2%, w(hcl) = 10.6%