Какова массовая доля соли в полученном растворе, если при реакции 20 г карбоната натрия с избытком соляной кислоты

Чтобы решить эту задачу, нам нужно найти массовую долю соли в полученном растворе. Для этого нужно знать массу соли и общую массу раствора.

Пусть \(m_1\) обозначает массу карбоната натрия, а \(m_2\) - массу соляной кислоты. Мы знаем, что масса раствора составляет 200 г, поэтому масса соли (\(m_{\text{соль}}\)) будет равна общей массе раствора минус масса соляной кислоты:
\[m_{\text{соль}} = 200 - m_2\]

Теперь нам нужно найти массу получившегося раствора, когда реагирует карбонат натрия с соляной кислотой. При этой реакции образуются соль, вода и углекислый газ. Углекислый газ выходит в виде пузырьков, поэтому его массу можно не учитывать.

Если мы представим реакцию, то она выглядит так:
\[Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\]

Из этой химической реакции мы видим, что карбонат натрия реагирует с соляной кислотой в соотношении 1:2. То есть на 1 моль карбоната натрия требуется 2 моль соляной кислоты.

Из данной нам задачи нам известно, что масса карбоната натрия составляет 20 г. Давайте найдем количество вещества карбоната натрия (\(n_1\)) по его массе, используя молярную массу (это масса одного моля вещества) карбоната натрия:
\[n_1 = \frac{m_1}{M_1}\]

Где \(M_1\) - молярная масса карбоната натрия. Молярная масса карбоната натрия равна сумме молярных масс натрия (Na), углерода (C) и кислорода (O). Из таблицы молярных масс находим их значения и суммируем:
\[M_1 = 23 + 12 + (16 \cdot 3) = 106 \, \text{г/моль}\]

Подставляем известные значения и находим \(n_1\):
\[n_1 = \frac{20}{106} \approx 0.188 \, \text{моль}\]

Так как соотношение между карбонатом натрия и соляной кислотой в реакции 1:2, то количество вещества соляной кислоты (\(n_2\)) будет вдвое больше:
\[n_2 = 2 \cdot n_1 = 2 \cdot 0.188 = 0.376 \, \text{моль}\]

Теперь найдем массу соляной кислоты (\(m_2\)) по его количеству вещества и молярной массе соляной кислоты (\(M_2\)):
\[m_2 = n_2 \cdot M_2\]

Молярную массу соляной кислоты мы можем найти, сложив молярные массы водорода (H) и хлора (Cl):
\[M_2 = 1 + 35.5 = 36.5 \, \text{г/моль}\]

Подставляем известные значения и находим \(m_2\):
\[m_2 = 0.376 \cdot 36.5 \approx 13.724 \, \text{г}\]

Теперь мы можем найти массу соли (\(m_{\text{соль}}\)):
\[m_{\text{соль}} = 200 - m_2 = 200 - 13.724 \approx 186.276 \, \text{г}\]

Наконец, массовую долю соли (\(\text{массовая доля}\)) в растворе можно найти, разделив массу соли на общую массу раствора и умножив на 100%:
\[\text{массовая доля} = \frac{m_{\text{соль}}}{200} \cdot 100\% = \frac{186.276}{200} \cdot 100\% \approx 93.14\%\]

Таким образом, массовая доля соли в полученном растворе составляет приблизительно 93.14%.