Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции. По условию задачи гидроксид натрия реагирует с углекислым газом с образованием карбоната натрия и воды:
$2NaOH + CO_{2} \rightarrow Na_{2}CO_{3} + H_{2}O$

2. Рассчитаем массу чистого гидроксида натрия в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества (в долях единицы):
$m(NaOH) = m(р-ра) \cdot \omega = 40 \text{ г} \cdot 0,06 = 2,4 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (число моль) гидроксида натрия. Молярная масса $NaOH$ составляет $M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$:
$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{2,4 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,06 \text{ моль}$

4. Определим количество вещества углекислого газа по уравнению реакции. Согласно коэффициентам уравнения, на 2 моль $NaOH$ приходится 1 моль $CO_{2}$. Следовательно, количество вещества газа в 2 раза меньше количества щелочи:
$n(CO_{2}) = \frac{1}{2} n(NaOH) = \frac{0,06 \text{ моль}}{2} = 0,03 \text{ моль}$

5. Вычислим объем углекислого газа при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объем газа $V_{m} = 22,4 \text{ л/моль}$:
$V(CO_{2}) = n(CO_{2}) \cdot V_{m} = 0,03 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 0,672 \text{ л}$

Ответ: 0,672 л

Источник: ФИПИ