34. Расчеты массовой доли химического соединения в смеси: #274459

$Ca_3P_2 + 6HCl \rightarrow 3CaCl_2 + 2PH_3\uparrow$

$Na_2CO_3 + CaCl_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + 2NaCl$

$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + CO_2\uparrow + H_2O$

Найдём количество вещества фосфида кальция:

$n(Ca_3P_2)=\frac{18{,}2}{182}=0{,}1\text{ моль}$

Масса соляной кислоты в растворе:

$m(HCl)=182{,}5\cdot0{,}20=36{,}5\text{ г}$

Количество вещества соляной кислоты:

$n(HCl)=\frac{36{,}5}{36{,}5}=1\text{ моль}$

По уравнению реакции на $0{,}1\text{ моль}$ $Ca_3P_2$ требуется:

$n(HCl)=0{,}1\cdot6=0{,}6\text{ моль}$

Следовательно, кислота взята в избытке. Остаток кислоты:

$n(HCl)_{\text{ост}}=1-0{,}6=0{,}4\text{ моль}$

При этом образуется:

$n(CaCl_2)=0{,}1\cdot3=0{,}3\text{ моль}$

Количество вещества кристаллической соды:

$n(Na_2CO_3\cdot10H_2O)=\frac{200{,}2}{286}=0{,}7\text{ моль}$

Следовательно:

$n(Na_2CO_3)=0{,}7\text{ моль}$

На реакцию с оставшейся кислотой расходуется:

$n(Na_2CO_3)=\frac{0{,}4}{2}=0{,}2\text{ моль}$

На реакцию с хлоридом кальция расходуется:

$n(Na_2CO_3)=0{,}3\text{ моль}$

Общее количество израсходованного карбоната натрия:

$n(Na_2CO_3)=0{,}2+0{,}3=0{,}5\text{ моль}$

Количество оставшегося карбоната натрия:

$n(Na_2CO_3)_{\text{ост}}=0{,}7-0{,}5=0{,}2\text{ моль}$

Масса оставшегося карбоната натрия:

$m(Na_2CO_3)=0{,}2\cdot106=21{,}2\text{ г}$

Масса выделившегося фосфина:

$m(PH_3)=0{,}2\cdot34=6{,}8\text{ г}$

Масса углекислого газа:

$m(CO_2)=0{,}2\cdot44=8{,}8\text{ г}$

Масса осадка карбоната кальция:

$m(CaCO_3)=0{,}3\cdot100=30\text{ г}$

Масса конечного раствора:

$m_{\text{р-ра}}=18{,}2+182{,}5+200{,}2-6{,}8-8{,}8-30=355{,}3\text{ г}$

Массовая доля карбоната натрия:

$\omega(Na_2CO_3)=\frac{21{,}2}{355{,}3}\cdot100\% \approx6{,}0\%$.