Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между карбонатом натрия и серной кислотой. В результате взаимодействия образуются сульфат натрия, вода и выделяется углекислый газ:
$Na_{2}CO_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow Na_{2}SO_{4} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$

2. Рассчитаем массу чистой серной кислоты в растворе. Для этого массу раствора умножим на её массовую долю (в долях единицы):
$m(H_{2}SO_{4}) = m(р-ра) \cdot \omega = 49 \text{ г} \cdot 0,2 = 9,8 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (число моль) серной кислоты. Для этого массу разделим на молярную массу $M(H_{2}SO_{4}) = 1 \cdot 2 + 32 + 16 \cdot 4 = 98 \text{ г/моль}$:
$n(H_{2}SO_{4}) = \frac{m(H_{2}SO_{4})}{M(H_{2}SO_{4})} = \frac{9,8 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

4. Определим количество вещества карбоната натрия. Согласно уравнению реакции, коэффициенты перед $Na_{2}CO_{3}$ и $H_{2}SO_{4}$ равны (1:1). Это значит, что для реакции требуется такое же количество моль карбоната натрия:
$n(Na_{2}CO_{3}) = n(H_{2}SO_{4}) = 0,1 \text{ моль}$

5. Рассчитаем массу карбоната натрия. Сначала найдем его молярную массу $M(Na_{2}CO_{3}) = 23 \cdot 2 + 12 + 16 \cdot 3 = 106 \text{ г/моль}$:
$m(Na_{2}CO_{3}) = n(Na_{2}CO_{3}) \cdot M(Na_{2}CO_{3}) = 0,1 \text{ моль} \cdot 106 \text{ г/моль} = 10,6 \text{ г}$

Ответ: 10,6 г

Источник: ФИПИ