Какова растворимость безводного карбоната натрия в 100 г воды, если провести электролиз 10%-ного раствора нитрата

Для решения данной задачи мы должны разделить ее на несколько шагов и последовательно решить каждый из них. Давайте приступим.

Шаг 1: Найдем количество вещества нитрата кальция, содержащегося в растворе массой 328 г. Для этого воспользуемся формулой:

$$\text{Extra close brace or missing open brace}$$

Где:
$n_{{\text{{Ca(NO}}}_3}{)}_2$ - количество вещества нитрата кальция,
$m_{{\text{{Ca(NO}}}_3}{)}_2$ - масса нитрата кальция,
$\text{Extra close brace or missing open brace}$ - молярная масса нитрата кальция.

Молярная масса нитрата кальция ($\text{Extra close brace or missing open brace}$) - сумма масс элементов в молекуле нитрата кальция:
$$\text{Extra close brace or missing open brace}$$

Используя периодическую систему элементов, мы можем найти молярные массы:
$M_{\text{{Ca}}}=40,08\text{{г/моль}}$,
$M_{\text{{N}}}=14,01\text{{г/моль}}$,
$M_{\text{{O}}}=16,00\text{{г/моль}}$.

Таким образом, мы можем вычислить молярную массу нитрата кальция и количество вещества нитрата кальция:

$$\text{Extra close brace or missing open brace}$$

$$n_{{\text{{Ca(NO}}}_3}{)}_2=\frac{328}{164,09}=2\text{{моль}}$$

Таким образом, в растворе содержится 2 моль нитрата кальция.

Шаг 2: Найдем количество вещества кислорода, выделенного на аноде при электролизе. Из условия задачи мы знаем объем газа при нормальных условиях, который составляет 56 л. При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Поэтому мы можем найти количество молей газа:

$$n_{{\text{{O}}}_2}=\frac{56}{22,4}=2,5\text{{моль}}$$

Таким образом, при электролизе образовалось 2,5 моль кислорода.

Шаг 3: Найдем количество вещества карбоната натрия ($n_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}$), изменение которого мы хотим найти. Для этого воспользуемся формулой:

$$n_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}=\frac{m_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}}{M_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}}$$

Где:
$m_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}$ - масса кристаллической соды,
$M_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}$ - молярная масса карбоната натрия.

Молярная масса карбоната натрия ($M_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}$) - сумма масс элементов в молекуле карбоната натрия:
$$M_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}=2M_{\text{{Na}}}+M_{\text{{C}}}+3M_{\text{{O}}}$$

Используя периодическую систему элементов, мы можем найти молярные массы:
$M_{\text{{Na}}}=22,99\text{{г/моль}}$,
$M_{\text{{C}}}=12,01\text{{г/моль}}$,
$M_{\text{{O}}}=16,00\text{{г/моль}}$.

Таким образом, мы можем вычислить молярную массу карбоната натрия и количество вещества карбоната натрия:

$$M_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}=2\times 22,99+12,01+3\times 16,00=105,99\text{{г/моль}}$$

$$n_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}=\frac{114,4}{105,99}=1,08\text{{моль}}$$

Значит, масса кристаллической соды составляет 114,4 г, а количество вещества карбоната натрия 1,08 моль.

Шаг 4: Найдем изменение массы карбоната натрия ($\mathrm{\Delta }{m}_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}$) после прилития насыщенного раствора. Из условия задачи, массовая доля карбоната натрия уменьшилась в 2,7 раза. Это означает, что масса карбоната натрия уменьшилась в 2,7 раза:

$$\mathrm{\Delta }{m}_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}=m_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}-\frac{m_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}}{2,7}$$

$$\mathrm{\Delta }{m}_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}=114,4-\frac{114,4}{2,7}=46,7\text{{г}}$$

Таким образом, масса карбоната натрия уменьшилась на 46,7 г.

Шаг 5: Найдем количество вещества безводного карбоната натрия ($n_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}$) в 100 г воды. Для этого воспользуемся формулой:

$$n_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}=\frac{\mathrm{\Delta }{m}_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}}{M_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}}$$

$$n_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}=\frac{46,7}{105,99}\approx 0,44\text{{моль}}$$

Шаг 6: Найдем растворимость безводного карбоната натрия. Растворимость безводного карбоната натрия обозначается как $S$ и является количеством граммов безводного карбоната натрия, растворяющихся в 100 г воды:

$$S=\frac{n_{{\text{{Na}}}_2{\text{{CO}}}_3}}{m_{\text{{воды}}}}\times 100$$

Где:
$m_{\text{{воды}}}$ - масса воды, в данном случае 100 г.

$$S=\frac{0,44}{100}\times 100\approx 0,44\text{{г/г}}$$

Таким образом, растворимость безводного карбоната натрия составляет около 0,44 г/г.

Вот и готово! Мы подробно рассмотрели каждый шаг задачи и получили ответ на ваш вопрос о растворимости безводного карбоната натрия в 100 г воды. Надеюсь, это решение было понятно и полезно для вас. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!