Номер 324, страница 62 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

324. Газ, образовавшийся при термическом разложении карбоната кальция массой 16,8 г, пропустили через избыток раствора гидроксида натрия. Рассчитайте массу образовавшейся соли.

Дано:

$m(CaCO_3) = 16,8 \text{ г}$

Раствор $NaOH$ взят в избытке.

Найти:

$m(\text{соли}) - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение реакции термического разложения карбоната кальция. При нагревании он разлагается на оксид кальция и углекислый газ (диоксид углерода):

$CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2 \uparrow$

2. Рассчитаем молярную массу карбоната кальция ($CaCO_3$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы (округляя до целых): $Ar(Ca)=40$, $Ar(C)=12$, $Ar(O)=16$.

$M(CaCO_3) = Ar(Ca) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число моль) карбоната кальция массой 16,8 г:

$n(CaCO_3) = \frac{m(CaCO_3)}{M(CaCO_3)} = \frac{16,8 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 0,168 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции (1), из 1 моль $CaCO_3$ образуется 1 моль $CO_2$. Следовательно, количество вещества выделившегося газа равно количеству вещества разложившегося карбоната кальция:

$n(CO_2) = n(CaCO_3) = 0,168 \text{ моль}$

5. Далее, образовавшийся углекислый газ пропустили через избыток раствора гидроксида натрия. Углекислый газ (кислотный оксид) реагирует со щелочью ($NaOH$) с образованием соли и воды. Так как гидроксид натрия в избытке, образуется средняя соль — карбонат натрия ($Na_2CO_3$):

$CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$

6. По уравнению реакции (2), из 1 моль $CO_2$ образуется 1 моль $Na_2CO_3$. Так как $NaOH$ в избытке, $CO_2$ является лимитирующим реагентом. Значит, количество вещества образовавшейся соли равно количеству вещества прореагировавшего углекислого газа:

$n(Na_2CO_3) = n(CO_2) = 0,168 \text{ моль}$

7. Рассчитаем молярную массу карбоната натрия ($Na_2CO_3$): $Ar(Na)=23$.

$M(Na_2CO_3) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 = 106 \text{ г/моль}$

8. Наконец, рассчитаем массу образовавшейся соли (карбоната натрия):

$m(Na_2CO_3) = n(Na_2CO_3) \cdot M(Na_2CO_3) = 0,168 \text{ моль} \cdot 106 \text{ г/моль} = 17,808 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшейся соли составляет 17,808 г.