Номер 6, страница 66 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

6. Вычислите массу карбоната натрия, необходимого для осаждения всех ионов кальция из раствора массой 260 г с массовой долей нитрата кальция, равной 0,1.

6. Дано:

$m_{р-ра}(Ca(NO_3)_2) = 260 \ г$

$\omega(Ca(NO_3)_2) = 0.1$

Найти:

$m(Na_2CO_3) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции. Карбонат натрия ($Na_2CO_3$) реагирует с нитратом кальция ($Ca(NO_3)_2$), образуя нерастворимый осадок карбоната кальция ($CaCO_3$):

$Ca(NO_3)_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaNO_3$

2. Найдем массу чистого нитрата кальция в исходном растворе по формуле массовой доли:

$m(Ca(NO_3)_2) = m_{р-ра}(Ca(NO_3)_2) \times \omega(Ca(NO_3)_2) = 260 \ г \times 0.1 = 26 \ г$

3. Рассчитаем молярные массы реагентов, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы (Ca ≈ 40, N ≈ 14, O ≈ 16, Na ≈ 23, C ≈ 12):

$M(Ca(NO_3)_2) = 40 + 2 \times (14 + 3 \times 16) = 40 + 2 \times 62 = 164 \ г/моль$

$M(Na_2CO_3) = 2 \times 23 + 12 + 3 \times 16 = 46 + 12 + 48 = 106 \ г/моль$

4. Определим количество вещества (число моль) нитрата кальция:

$n(Ca(NO_3)_2) = \frac{m(Ca(NO_3)_2)}{M(Ca(NO_3)_2)} = \frac{26 \ г}{164 \ г/моль}$

5. Из уравнения реакции видно, что нитрат кальция и карбонат натрия реагируют в мольном соотношении 1:1. Следовательно, количество вещества карбоната натрия, необходимого для реакции, равно количеству вещества нитрата кальция:

$n(Na_2CO_3) = n(Ca(NO_3)_2) = \frac{26}{164} \ моль$

6. Вычислим массу карбоната натрия, необходимую для полного осаждения ионов кальция:

$m(Na_2CO_3) = n(Na_2CO_3) \times M(Na_2CO_3) = \frac{26}{164} \ моль \times 106 \ г/моль = \frac{2756}{164} \ г \approx 16.8 \ г$

Ответ: масса карбоната натрия, необходимого для осаждения всех ионов кальция, составляет 16,8 г.