Какова массовая доля хлорида натрия во втором растворе, если насыщенный раствор сульфида натрия приготовлен

Для решения данной задачи, нам понадобятся знания о реакциях между солями и кислотами, а также о стехиометрии. Давайте разберемся пошагово.

Шаг 1: Найдем количество сульфида натрия, находящегося в насыщенном растворе при комнатной температуре.
Из условия задачи известно, что растворимость сульфида натрия составляет 15,6 г на 100 г воды. Значит, на каждые 15,6 г воды приходится 15,6 г сульфида натрия.

Шаг 2: Разделим насыщенный раствор на две части и произведем две реакции.

В первой части раствора добавим избыток раствора хлорида алюминия, что приведет к образованию хлорида натрия и осадка хлорида алюминия (AlCl₃).

Реакция будет иметь вид:
Na₂S + 3AlCl₃ → 2NaCl + Al₂S₃

Во второй части раствора добавим соляную кислоту, что приведет к образованию хлорида натрия и выделению газа.
Следующим шагом находим уравнение реакции между соляной кислотой (HCl) и сульфидом натрия (Na₂S):
Na₂S + 2HCl → 2NaCl + H₂S

Также известно, что объем газа, выделившегося во втором варианте, в 1,5 раза больше, чем в первом случае.

Шаг 3: Найдем массовую долю хлорида натрия во втором растворе.

Для начала определим количество хлорида натрия, образовавшегося в первой реакции на основе стехиометрического соотношения. По уравнению реакции, на одну моль сульфида натрия приходится две моли хлорида натрия. Используем молярные массы веществ, чтобы связать массу и количество веществ в молях:
1 моль Na₂S массой 78 г примерно соответствует 2 молям NaCl массой 118 г.
Следовательно, если образовался 118 г NaCl, то сульфида натрия должно быть примерно 78 г.

Далее, найдем общую массу хлорида натрия в обоих растворах. По условию задачи, насыщенный раствор сульфида натрия весит 96,3 г, а во второй части раствора добавлено 50 г соляной кислоты.

Масса хлорида натрия во втором растворе будет равна массе хлорида натрия из первого раствора, плюс масса хлорида натрия, образовавшегося в результате реакции с соляной кислотой.

Шаг 4: Подставим значения и найдем массовую долю хлорида натрия во втором растворе.

Масса хлорида натрия из первого раствора приравняется 78 г.

Масса хлорида натрия, образовавшегося в результате второй реакции, будет зависеть от объема выделившегося газа. Так как объем газа во втором варианте в 1,5 раза больше, чем в первом случае, то масса хлорида натрия во втором растворе будет 1,5 раза больше массы хлорида натрия в первом растворе.

Общая масса хлорида натрия во втором растворе будет складываться из этих двух значений.

Итак, масса хлорида натрия во втором растворе:
78 г + (1,5 * 78 г) = 78 г + 117 г = 195 г

Теперь найдем массовую долю хлорида натрия во втором растворе.
Массовая доля хлорида натрия вычисляется как отношение массы хлорида натрия к общей массе раствора. То есть:
Массовая доля хлорида натрия = (Масса NaCl во втором растворе) / (Общая масса раствора)

Подставим значения:
Массовая доля хлорида натрия = 195 г / (96,3 г + 50 г) = 195 г / 146,3 г ≈ 1,33

Таким образом, массовая доля хлорида натрия во втором растворе составляет приблизительно 1,33%.