Для решения данной задачи необходимо использовать законы сохранения массы и объема при химических реакциях.
Шаг 1: Запишем уравнение реакции между техническим карбонатом натрия (Na2CO3) и серной кислотой (H2SO4):
Na2CO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + H2O + CO2
Шаг 2: Рассчитаем количество газа CO2, выделившегося при реакции, используя исходные данные:
Объем газа CO2 выделился в нормальных условиях (н.у), что означает, что при таких условиях объем газа равен его молярному объему (22,4 л/моль).
Таким образом, мы имеем следующий калькуляционный ряд:
2,24 дм³ * (1 л / 1000 дм³) * (1 моль / 22,4 л) = 0,1 моль CO2
Шаг 3: Определим количество моль CO2, используя коэффициенты перед реагентами в уравнении реакции:
В уравнении реакции перед CO2 стоит коэффициент 1, что означает, что каждая моль CO2 формируется из одной моли активного компонента (карбоната натрия).
Таким образом, количество моль Na2CO3 также равно 0,1 моль.
Шаг 4: Определим молярную массу Na2CO3. Молярная масса Na2CO3 равна сумме масс атомов натрия (Na), умноженных на их стоимости, и массы атома углерода (C) и атомов кислорода (O), умноженных на их стоимости. Молярная масса Na2CO3 составляет 105,99 г/моль.
Шаг 5: Переведем количество моль Na2CO3 в массу, используя молярную массу:
Масса Na2CO3 = количество моль Na2CO3 * молярная масса Na2CO3
Масса Na2CO3 = 0,1 моль * 105,99 г/моль = 10,599 г
Ответ: Масса карбоната натрия составляет 10,599 г.
Обоснование:
Мы использовали законы сохранения массы и объема при химических реакциях, а также молярную массу исходного вещества, чтобы рассчитать массу карбоната натрия. Все промежуточные шаги подробно прописаны для понимания школьником, как мы пришли к ответу.
Добрый день! Конечно, я готов выступить в роли вашего школьного учителя и помочь вам разобраться с этим вопросом.
Для начала давайте определим, какой осадок будет образовываться при смешении 0,01 н. раствора нитрата стронция и 0,02 н. раствора сульфата натрия. Это будет осадок сульфата стронция (SrSO4).
Вы знаете, что осадок образуется, когда происходит реакция между двумя ионами в растворе. В данном случае, ионы стронция (Sr2+) из нитрата стронция и ионы сульфата (SO42-) из сульфата натрия реагируют и образуют осадок сульфата стронция:
Sr2+ + SO42- → SrSO4
Теперь нам нужно определить, в каких соотношениях произойдет эта реакция. Для этого мы используем принцип сохранения массы и заряда.
Сначала, мы должны определить, какое количество ионов стронция находится в растворе нитрата стронция. Для этого нам нужно узнать, сколько моль стронция содержится в 0,01 н. растворе нитрата стронция.
Для этого используем формулу:
моль = масса / молярная масса
Молярная масса стронция равна 87,62 г/моль.
Так как у нас 0,01 н. раствора, это означает, что в 1 литре раствора находится 0,01 моль стронция. Но мы используем только половину объема (так как выпадение осадка происходит после смешения равных объемов), поэтому раствор нитрата стронция содержит 0,005 моль стронция.
Аналогично, мы можем определить количество ионов стронция в растворе сульфата натрия. Так как у нас 0,02 н. раствора сульфата натрия, это означает, что в 1 литре раствора находится 0,02 моль натрия. Но мы используем только половину объема, поэтому раствор сульфата натрия содержит 0,01 моль натрия. Так как соотношение ионов стронция и натрия в сульфате натрия равно 1:1, то ионов стронция также содержится 0,01 моль.
Теперь мы знаем, что в растворе нитрата стронция и сульфата натрия содержится по 0,005 моль стронция. При смешении этих растворов происходит реакция и все ионы стронция реагируют с ионами сульфата, образуя осадок сульфата стронция.
Так как мы смешиваем равные объемы растворов, получается, что суммарный объем раствора становится двойным. То есть, у нас получается 0,02 литра раствора.
Теперь мы можем определить, какое количество моль ионов стронция будет оставаться в растворе после выпадения осадка.
У нас было 0,01 моль стронция, а осадок образуется в соотношении 1:1 с ионами сульфата. Значит, все 0,01 моль стронция реагируют и образуют осадок.
Следовательно, после выпадения осадка, в растворе не останется ни одной моли ионов стронция. Весь стронций будет находится в виде осадка сульфата стронция.
Надеюсь, я смог вам помочь и ответить на ваш вопрос понятным образом. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
Шаг 1: Запишем уравнение реакции между техническим карбонатом натрия (Na2CO3) и серной кислотой (H2SO4):
Na2CO3 + H2SO4 -> Na2SO4 + H2O + CO2
Шаг 2: Рассчитаем количество газа CO2, выделившегося при реакции, используя исходные данные:
Объем газа CO2 выделился в нормальных условиях (н.у), что означает, что при таких условиях объем газа равен его молярному объему (22,4 л/моль).
Таким образом, мы имеем следующий калькуляционный ряд:
2,24 дм³ * (1 л / 1000 дм³) * (1 моль / 22,4 л) = 0,1 моль CO2
Шаг 3: Определим количество моль CO2, используя коэффициенты перед реагентами в уравнении реакции:
В уравнении реакции перед CO2 стоит коэффициент 1, что означает, что каждая моль CO2 формируется из одной моли активного компонента (карбоната натрия).
Таким образом, количество моль Na2CO3 также равно 0,1 моль.
Шаг 4: Определим молярную массу Na2CO3. Молярная масса Na2CO3 равна сумме масс атомов натрия (Na), умноженных на их стоимости, и массы атома углерода (C) и атомов кислорода (O), умноженных на их стоимости. Молярная масса Na2CO3 составляет 105,99 г/моль.
Шаг 5: Переведем количество моль Na2CO3 в массу, используя молярную массу:
Масса Na2CO3 = количество моль Na2CO3 * молярная масса Na2CO3
Масса Na2CO3 = 0,1 моль * 105,99 г/моль = 10,599 г
Ответ: Масса карбоната натрия составляет 10,599 г.
Обоснование:
Мы использовали законы сохранения массы и объема при химических реакциях, а также молярную массу исходного вещества, чтобы рассчитать массу карбоната натрия. Все промежуточные шаги подробно прописаны для понимания школьником, как мы пришли к ответу.
Для начала давайте определим, какой осадок будет образовываться при смешении 0,01 н. раствора нитрата стронция и 0,02 н. раствора сульфата натрия. Это будет осадок сульфата стронция (SrSO4).
Вы знаете, что осадок образуется, когда происходит реакция между двумя ионами в растворе. В данном случае, ионы стронция (Sr2+) из нитрата стронция и ионы сульфата (SO42-) из сульфата натрия реагируют и образуют осадок сульфата стронция:
Sr2+ + SO42- → SrSO4
Теперь нам нужно определить, в каких соотношениях произойдет эта реакция. Для этого мы используем принцип сохранения массы и заряда.
Сначала, мы должны определить, какое количество ионов стронция находится в растворе нитрата стронция. Для этого нам нужно узнать, сколько моль стронция содержится в 0,01 н. растворе нитрата стронция.
Для этого используем формулу:
моль = масса / молярная масса
Молярная масса стронция равна 87,62 г/моль.
Так как у нас 0,01 н. раствора, это означает, что в 1 литре раствора находится 0,01 моль стронция. Но мы используем только половину объема (так как выпадение осадка происходит после смешения равных объемов), поэтому раствор нитрата стронция содержит 0,005 моль стронция.
Аналогично, мы можем определить количество ионов стронция в растворе сульфата натрия. Так как у нас 0,02 н. раствора сульфата натрия, это означает, что в 1 литре раствора находится 0,02 моль натрия. Но мы используем только половину объема, поэтому раствор сульфата натрия содержит 0,01 моль натрия. Так как соотношение ионов стронция и натрия в сульфате натрия равно 1:1, то ионов стронция также содержится 0,01 моль.
Теперь мы знаем, что в растворе нитрата стронция и сульфата натрия содержится по 0,005 моль стронция. При смешении этих растворов происходит реакция и все ионы стронция реагируют с ионами сульфата, образуя осадок сульфата стронция.
Так как мы смешиваем равные объемы растворов, получается, что суммарный объем раствора становится двойным. То есть, у нас получается 0,02 литра раствора.
Теперь мы можем определить, какое количество моль ионов стронция будет оставаться в растворе после выпадения осадка.
У нас было 0,01 моль стронция, а осадок образуется в соотношении 1:1 с ионами сульфата. Значит, все 0,01 моль стронция реагируют и образуют осадок.
Следовательно, после выпадения осадка, в растворе не останется ни одной моли ионов стронция. Весь стронций будет находится в виде осадка сульфата стронция.
Надеюсь, я смог вам помочь и ответить на ваш вопрос понятным образом. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать!