Скільки газу (в н.у.) утворився при додаванні надлишку хлоридної кислоти до розчину, який містить 200 г натрій

Для решения этой задачи мы должны провести несколько шагов.

Шаг 1: Определение количества натрия карбоната.
В задаче указано, что исходный раствор содержит 200 г натрия карбоната с массовой долей солей 5,3%. Чтобы найти массу натрия карбоната, умножим массу раствора на массовую долю солей:
Масса натрия карбоната = 200 г × 0,053 = 10,6 г

Шаг 2: Рассмотрим реакцию между натрий карбонатом и хлоридной кислотой.
Реакция между натрий карбонатом и хлоридной кислотой приводит к образованию газа углекислого, воды и хлорида натрия:
Na2CO3 + 2HCl -> CO2 + H2O + 2NaCl

Шаг 3: Нахождение количества хлоридной кислоты.
Так как хлоридная кислота добавляется в избытке, это означает, что она будет полностью расходоваться для реакции с натрием карбонатом. Количество хлоридной кислоты должно быть достаточным для полного использования натрия карбоната. Чтобы найти количество хлоридной кислоты, которое будет добавлено, мы должны знать стехиометрическое соотношение между хлоридной кислотой и натрием карбонатом в реакции. Из уравнения реакции видно, что на одну молекулу натрия карбоната требуется 2 молекулы хлоридной кислоты. Таким образом, количество хлоридной кислоты будет равно половине количества натрия карбоната:
Количество HCl = 10,6 г Na2CO3 / 2 = 5,3 г

Шаг 4: Вычисление количества образовавшегося газа.
Мы знаем, что при реакции образуется углекислый газ. Один моль углекислого газа имеет молекулярную массу 44 г. Чтобы вычислить количество образовавшегося газа в нормальных условиях, мы должны перевести массу хлоридной кислоты в количество веществ и затем использовать одинаковые моларные соотношения с углекислым газом из реакции.

Для этого нужно узнать молярную массу хлоридной кислоты. Молярная масса HCl = 36,5 г/моль. Затем вычислим количество веществ хлоридной кислоты, разделив ее массу на молярную массу:
Количество HCl = 5,3 г / 36,5 г/моль ≈ 0,145 моль

Из уравнения реакции известно, что на каждую молекулу хлоридной кислоты образуется одна молекула углекислого газа. Таким образом, количество углекислого газа будет таким же, как количество добавленной хлоридной кислоты:
Количество CO2 = 0,145 моль

Шаг 5: Перевод количества газа в нормальную ситуацию.
В нормальных условиях (н.у.) объем одного моля идеального газа равен 22,4 л. Таким образом, чтобы найти объем образовавшегося газа в нормальных условиях, мы умножим количество газа на 22,4 л/моль:
Объем CO2 = 0,145 моль × 22,4 л/моль ≈ 3,25 л

Итак, при добавлении надлишка хлоридной кислоты к раствору, содержащему 200 г натрия карбоната с массовой долей солей 5,3%, образуется около 3,25 л газа углекислого в нормальных условиях.