34. Расчеты массовой доли химического соединения в смеси: #274460

$(NH_4)_2CO_3 + 2NaOH \xrightarrow{t^\circ} Na_2CO_3 + 2NH_3\uparrow + 2H_2O$

$(NH_4)_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NH_4Cl + CO_2\uparrow + H_2O$

Масса воды равна: $m(H_2O)=250\text{ г}$

По условию растворимости на $100\text{ г}$ воды приходится $96\text{ г}$ соли, значит масса растворённого карбоната аммония:

$m((NH_4)_2CO_3)=\frac{96\cdot250}{100}=240\text{ г}$

Количество вещества карбоната аммония:

$n((NH_4)_2CO_3)=\frac{240}{96}=2{,}5\text{ моль}$

Пусть в первой колбе было $x\text{ моль}$ $(NH_4)_2CO_3$, тогда во второй колбе было $(2{,}5-x)\text{ моль}$.

В первой колбе из $1\text{ моль}$ $(NH_4)_2CO_3$ образуется $2\text{ моль}$ $NH_3$, значит:

$n(NH_3)=2x$

Во второй колбе из $1\text{ моль}$ $(NH_4)_2CO_3$ образуется $1\text{ моль}$ $CO_2$, значит:

$n(CO_2)=2{,}5-x$

По условию объём газа из второй колбы в $3$ раза меньше объёма газа из первой колбы:

$2{,}5-x=\frac{2x}{3}$

$7{,}5-3x=2x$

$5x=7{,}5$

$x=1{,}5\text{ моль}$

Значит во второй колбе было:

$n((NH_4)_2CO_3)=2{,}5-1{,}5=1\text{ моль}$

Масса раствора во второй колбе:

$m_{\text{р-ра}}=96+100=196\text{ г}$

Количество вещества образовавшегося хлорида аммония:

$n(NH_4Cl)=2\cdot1=2\text{ моль}$

Масса хлорида аммония:

$m(NH_4Cl)=2\cdot53{,}5=107\text{ г}$

Количество вещества углекислого газа:

$n(CO_2)=1\text{ моль}$

Масса углекислого газа:

$m(CO_2)=1\cdot44=44\text{ г}$

Масса конечного раствора во второй колбе:

$m_{\text{кон. р-ра}}=196+250-44=402\text{ г}$

Массовая доля соли:

$\omega(NH_4Cl)=\frac{107}{402}\cdot100\% \approx26{,}6\%$.