Номер 697, страница 121 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

697. Декагидрат карбоната натрия $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$ какой максимальной массой может вступить в реакцию с раствором, содержащим азотную кислоту массой 6,30 г?

Дано:

$m(\text{HNO}_3) = 6,30 \, \text{г}$

Найти:

$m(\text{Na}_2\text{CO}_3 \cdot 10\text{H}_2\text{O}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции между карбонатом натрия и азотной кислотой. В реакцию вступает безводный карбонат натрия, а кристаллогидратная вода является частью общей массы вещества.

$\text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow 2\text{NaNO}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2\uparrow$

2. Рассчитаем молярные массы азотной кислоты и декагидрата карбоната натрия.

$M(\text{HNO}_3) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63 \, \text{г/моль}$

$M(\text{Na}_2\text{CO}_3 \cdot 10\text{H}_2\text{O}) = 2 \cdot 23 + 12 + 3 \cdot 16 + 10 \cdot (2 \cdot 1 + 16) = 46 + 12 + 48 + 10 \cdot 18 = 106 + 180 = 286 \, \text{г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число моль) азотной кислоты, вступившей в реакцию.

$n(\text{HNO}_3) = \frac{m(\text{HNO}_3)}{M(\text{HNO}_3)} = \frac{6,30 \, \text{г}}{63 \, \text{г/моль}} = 0,1 \, \text{моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества карбоната натрия, необходимое для реакции с 0,1 моль азотной кислоты. Соотношение количеств веществ $\text{Na}_2\text{CO}_3$ и $\text{HNO}_3$ составляет 1:2.

$n(\text{Na}_2\text{CO}_3) = \frac{1}{2} n(\text{HNO}_3) = \frac{1}{2} \cdot 0,1 \, \text{моль} = 0,05 \, \text{моль}$

5. Количество вещества декагидрата карбоната натрия равно количеству вещества безводного карбоната натрия, так как в одной формульной единице кристаллогидрата содержится одна формульная единица соли.

$n(\text{Na}_2\text{CO}_3 \cdot 10\text{H}_2\text{O}) = n(\text{Na}_2\text{CO}_3) = 0,05 \, \text{моль}$

6. Рассчитаем массу декагидрата карбоната натрия, которая может вступить в реакцию.

$m(\text{Na}_2\text{CO}_3 \cdot 10\text{H}_2\text{O}) = n(\text{Na}_2\text{CO}_3 \cdot 10\text{H}_2\text{O}) \cdot M(\text{Na}_2\text{CO}_3 \cdot 10\text{H}_2\text{O})$

$m(\text{Na}_2\text{CO}_3 \cdot 10\text{H}_2\text{O}) = 0,05 \, \text{моль} \cdot 286 \, \text{г/моль} = 14,3 \, \text{г}$

Ответ: максимальная масса декагидрата карбоната натрия, которая может вступить в реакцию, составляет 14,3 г.