Каковы массовые доли веществ в конечном растворе после электролиза 120 г 12,5%-го раствора иодида натрия, в результате которого выделилось 448 мл (при н.у.) газа, и добавления 8 г гидрокарбоната калия, образовавшего углекислый газ?
Natalya
Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые химические знания и уравнения реакций. Давайте разберемся пошагово.
1. Сначала рассмотрим реакцию электролиза иодида натрия (NaI).
Уравнение реакции выглядит следующим образом:
2NaI -> 2Na + I2
Это означает, что при электролизе иодида натрия, ион Натрия (Na+) и ион йода (I-) переходят в нейтральные атомы натрия (Na) и молекулы йода (I2).
2. Теперь определим количество вещества иодида натрия в данной задаче.
Массовая доля раствора составляет 12,5%, что означает, что в 100 г раствора содержится 12,5 г иодида натрия (NaI).
Для нашего раствора масса иодида натрия равна 120 г. То есть мы имеем:
\(12,5 \ \text{%} = \frac{12,5}{100} = \frac{12,5}{100} \times 120 \ \text{г} = 15 \ \text{г}\).
Таким образом, в нашем растворе содержится 15 г иодида натрия.
3. Теперь рассмотрим реакцию добавления гидрокарбоната калия (K2CO3) и образования углекислого газа (CO2).
Уравнение реакции выглядит следующим образом:
2K2CO3 + 2HCl -> 2KCl + CO2 + H2O
Это означает, что при добавлении гидрокарбоната калия (K2CO3) к раствору образуется углекислый газ (CO2), а также образуется хлорид калия (KCl) и вода (H2O).
4. Масса добавленного гидрокарбоната калия составляет 8 г.
5. Теперь рассмотрим образование газа при электролизе.
Мы знаем, что образовалось 448 мл газа при н.у. (нормальных условиях).
Объем газа под нормальными условиями равен 22400 мл или 22,4 л при стандартных условиях температуры и давления.
6. Подводя все данные вместе, мы можем найти массовые доли веществ в конечном растворе.
Сначала найдем количество вещества иодида натрия:
n(NaI) = \(\frac{m}{M}\),
где m - масса вещества, M - молярная масса вещества (у иодида натрия M = 149,89 г/моль).
n(NaI) = \(\frac{15}{149,89}\) моль.
Затем найдем количество вещества углекислого газа:
n(CO2) = \(\frac{V}{V_m}\),
где V - объем газа, V_m - молярный объем газа при стандартных условиях (V_m = 22,4 л/моль).
n(CO2) = \(\frac{448}{22400}\) моль.
И, наконец, найдем количество вещества гидрокарбоната калия:
n(K2CO3) = \(\frac{m}{M}\),
где m - масса вещества, M - молярная масса вещества (у гидрокарбоната калия M = 138,21 г/моль).
n(K2CO3) = \(\frac{8}{138,21}\) моль.
Теперь мы можем найти массовые доли веществ в конечном растворе.
Массовая доля иодида натрия:
\(w(NaI) = \frac{n(NaI) \times M(NaI)}{M_{\text{rastr}}} \times 100\%\),
где M(NaI) - молярная масса иодида натрия, \(M_{\text{rastr}}\) - молярная масса растворителя.
Массовая доля углекислого газа:
\(w(CO2) = \frac{n(CO2) \times M(CO2)}{M_{\text{rastr}}} \times 100\%\),
где M(CO2) - молярная масса углекислого газа, \(M_{\text{rastr}}\) - молярная масса растворителя.
Массовая доля гидрокарбоната калия:
\(w(K2CO3) = \frac{n(K2CO3) \times M(K2CO3)}{M_{\text{rastr}}} \times 100\%\),
где M(K2CO3) - молярная масса гидрокарбоната калия, \(M_{\text{rastr}}\) - молярная масса растворителя.
Для полного решения задачи необходимо знать молярную массу растворителя (воды) и плотность раствора иодида натрия. Необходимо провести дополнительные расчеты.
1. Сначала рассмотрим реакцию электролиза иодида натрия (NaI).
Уравнение реакции выглядит следующим образом:
2NaI -> 2Na + I2
Это означает, что при электролизе иодида натрия, ион Натрия (Na+) и ион йода (I-) переходят в нейтральные атомы натрия (Na) и молекулы йода (I2).
2. Теперь определим количество вещества иодида натрия в данной задаче.
Массовая доля раствора составляет 12,5%, что означает, что в 100 г раствора содержится 12,5 г иодида натрия (NaI).
Для нашего раствора масса иодида натрия равна 120 г. То есть мы имеем:
\(12,5 \ \text{%} = \frac{12,5}{100} = \frac{12,5}{100} \times 120 \ \text{г} = 15 \ \text{г}\).
Таким образом, в нашем растворе содержится 15 г иодида натрия.
3. Теперь рассмотрим реакцию добавления гидрокарбоната калия (K2CO3) и образования углекислого газа (CO2).
Уравнение реакции выглядит следующим образом:
2K2CO3 + 2HCl -> 2KCl + CO2 + H2O
Это означает, что при добавлении гидрокарбоната калия (K2CO3) к раствору образуется углекислый газ (CO2), а также образуется хлорид калия (KCl) и вода (H2O).
4. Масса добавленного гидрокарбоната калия составляет 8 г.
5. Теперь рассмотрим образование газа при электролизе.
Мы знаем, что образовалось 448 мл газа при н.у. (нормальных условиях).
Объем газа под нормальными условиями равен 22400 мл или 22,4 л при стандартных условиях температуры и давления.
6. Подводя все данные вместе, мы можем найти массовые доли веществ в конечном растворе.
Сначала найдем количество вещества иодида натрия:
n(NaI) = \(\frac{m}{M}\),
где m - масса вещества, M - молярная масса вещества (у иодида натрия M = 149,89 г/моль).
n(NaI) = \(\frac{15}{149,89}\) моль.
Затем найдем количество вещества углекислого газа:
n(CO2) = \(\frac{V}{V_m}\),
где V - объем газа, V_m - молярный объем газа при стандартных условиях (V_m = 22,4 л/моль).
n(CO2) = \(\frac{448}{22400}\) моль.
И, наконец, найдем количество вещества гидрокарбоната калия:
n(K2CO3) = \(\frac{m}{M}\),
где m - масса вещества, M - молярная масса вещества (у гидрокарбоната калия M = 138,21 г/моль).
n(K2CO3) = \(\frac{8}{138,21}\) моль.
Теперь мы можем найти массовые доли веществ в конечном растворе.
Массовая доля иодида натрия:
\(w(NaI) = \frac{n(NaI) \times M(NaI)}{M_{\text{rastr}}} \times 100\%\),
где M(NaI) - молярная масса иодида натрия, \(M_{\text{rastr}}\) - молярная масса растворителя.
Массовая доля углекислого газа:
\(w(CO2) = \frac{n(CO2) \times M(CO2)}{M_{\text{rastr}}} \times 100\%\),
где M(CO2) - молярная масса углекислого газа, \(M_{\text{rastr}}\) - молярная масса растворителя.
Массовая доля гидрокарбоната калия:
\(w(K2CO3) = \frac{n(K2CO3) \times M(K2CO3)}{M_{\text{rastr}}} \times 100\%\),
где M(K2CO3) - молярная масса гидрокарбоната калия, \(M_{\text{rastr}}\) - молярная масса растворителя.
Для полного решения задачи необходимо знать молярную массу растворителя (воды) и плотность раствора иодида натрия. Необходимо провести дополнительные расчеты.
Знаешь ответ?