Рассчитайте, достаточно ли раствора карбоната натрия массой 220 г с массовой долей соли 30% для полного осаждения ионов кальция из раствора массой 200 г, где массовая доля хлорида кальция составляет 25%. Какая будет масса осадка, образующегося в результате осаждения?

Химия 11 класс Осаждение ионов, реакции обмена раствор карбоната натрия осаждение ионов кальция масса осадка массовая доля соли хлорид кальция Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте начнем с определения количества ионов кальция в растворе хлорида кальция, а затем узнаем, сколько карбоната натрия нам нужно для полного осаждения этих ионов.

Шаг 1: Найдем количество хлорида кальция в растворе

Для начала найдем массу хлорида кальция в растворе массой 200 г с массовой долей 25%:

• Масса хлорида кальция = 200 г * 0.25 = 50 г

Шаг 2: Рассчитаем количество ионов кальция

Теперь найдем количество ионов кальция в 50 г хлорида кальция (CaCl2). Для этого сначала найдем молекулярную массу CaCl2:

• Масса Ca = 40 г/моль
• Масса Cl = 35.5 г/моль
• Молекулярная масса CaCl2 = 40 + 2 * 35.5 = 111 г/моль

Теперь найдем количество молей CaCl2 в 50 г:

• Количество молей CaCl2 = 50 г / 111 г/моль ≈ 0.450 моль

Каждая молекула CaCl2 дает 1 ион Ca2+, следовательно, количество ионов кальция также будет 0.450 моль.

Шаг 3: Найдем количество карбоната натрия

Теперь определим, сколько карбоната натрия (Na2CO3) у нас есть в растворе массой 220 г с массовой долей 30%:

• Масса Na2CO3 = 220 г * 0.30 = 66 г

Шаг 4: Рассчитаем количество молей карбоната натрия

Теперь найдем молекулярную массу Na2CO3:

• Масса Na = 23 г/моль
• Масса C = 12 г/моль
• Масса O = 16 г/моль
• Молекулярная масса Na2CO3 = 2 * 23 + 12 + 3 * 16 = 106 г/моль

Теперь найдем количество молей Na2CO3 в 66 г:

• Количество молей Na2CO3 = 66 г / 106 г/моль ≈ 0.623 моль

Шаг 5: Определим, достаточно ли Na2CO3 для осаждения ионов Ca2+

Реакция между карбонатом натрия и хлоридом кальция выглядит следующим образом:

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 (осадок) + 2NaCl

Из этой реакции видно, что 1 моль Na2CO3 реагирует с 1 моль Ca2+. У нас есть 0.450 моль Ca2+ и 0.623 моль Na2CO3. Это означает, что Na2CO3 в избытке, и его достаточно для полного осаждения ионов кальция.

Шаг 6: Рассчитаем массу осадка CaCO3

Теперь найдем массу образующегося осадка CaCO3. Молекулярная масса CaCO3:

• Масса Ca = 40 г/моль
• Масса C = 12 г/моль
• Масса O = 16 г/моль
• Молекулярная масса CaCO3 = 40 + 12 + 3 * 16 = 100 г/моль

Так как 0.450 моль Ca2+ образует 0.450 моль CaCO3, то масса осадка будет:

• Масса CaCO3 = 0.450 моль * 100 г/моль = 45 г

Ответ: Раствор карбоната натрия достаточен для полного осаждения ионов кальция, и масса образующегося осадка CaCO3 составит 45 г.