Правильный ответ
- Запишем уравнения реакций:
(1) Ca3P2 + 6HCl = 3CaCl2 + 2PH3↑
(2) 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + CO2↑ + H2O
(2) CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
- Найдем количество вещества исходных реагентов:
mр-ра(HCl) = ρ · V = 1,104 · 400 = 441,6 г
n(HCl) = с · V = 2,5 · 0,4 = 1 моль
n(Ca3P2) = m : M = 18,2 : 182 = 0,1 моль
n(Na2CO3 · 10 H2O) = n(Na2CO3) = m : M = 200,2 : 286 = 0,7 моль
- Выполним расчеты по уравнениям реакций:
0,1 : 1 < 1 : 6 ⇒ HCl в избытке
n1 израсх.(HCl) = n(Ca3P2) · 6 = 0,1 · 6 = 0,6 моль
n ост.(HCl) = 1 − 0,6 = 0,4 моль (после 1-ой реакции)
n(PH3) = n(Ca3P2) · 2 = 0,2 моль; n(CaCl2) = n(Ca3P2) · 3 = 0,3 моль
n2(Na2CO3) = n(CO2) = n ост.(HCl) : 2 = 0,4 : 2 = 0,2 моль
n3(Na2CO3) = n(CaCO3) = n(CaCl2) = 0,3 моль
nост.(Na2CO3) = 0,7 − 0,2 − 0,3 = 0,2 моль
- Найдем массовую долю карбоната натрия в конечном растворе:
mост. (Na2CO3) = n · M = 0,2 · 106 = 21,2 г
m(итог. р-ра) = mр-ра(HCl) + m(Ca3P2) − m(PH3) + m(Na2CO3 · 10 H2O) − m(CO2) − m(CaCO3)
m(итог. р-ра) = 441,6 + 18,2 − 34 · 0,2 + 200,2 − 44 · 0,2 − 100 · 0,3 = 614,4 г
ωост. (Na2CO3) = (21,2 : 614,4) · 100% = 3,45%
Максимальный балл: 4
Полное решение
- Запишем уравнения реакций:
(1) Ca3P2 + 6HCl = 3CaCl2 + 2PH3↑
(2) 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + CO2↑ + H2O
(2) CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
- Найдем количество вещества исходных реагентов:
mр-ра(HCl) = ρ · V = 1,104 · 400 = 441,6 г
n(HCl) = с · V = 2,5 · 0,4 = 1 моль
n(Ca3P2) = m : M = 18,2 : 182 = 0,1 моль
n(Na2CO3 · 10 H2O) = n(Na2CO3) = m : M = 200,2 : 286 = 0,7 моль
- Выполним расчеты по уравнениям реакций:
0,1 : 1 < 1 : 6 ⇒ HCl в избытке
n1 израсх.(HCl) = n(Ca3P2) · 6 = 0,1 · 6 = 0,6 моль
n ост.(HCl) = 1 − 0,6 = 0,4 моль (после 1-ой реакции)
n(PH3) = n(Ca3P2) · 2 = 0,2 моль; n(CaCl2) = n(Ca3P2) · 3 = 0,3 моль
n2(Na2CO3) = n(CO2) = n ост.(HCl) : 2 = 0,4 : 2 = 0,2 моль
n3(Na2CO3) = n(CaCO3) = n(CaCl2) = 0,3 моль
nост.(Na2CO3) = 0,7 − 0,2 − 0,3 = 0,2 моль
- Найдем массовую долю карбоната натрия в конечном растворе:
mост. (Na2CO3) = n · M = 0,2 · 106 = 21,2 г
m(итог. р-ра) = mр-ра(HCl) + m(Ca3P2) − m(PH3) + m(Na2CO3 · 10 H2O) − m(CO2) − m(CaCO3)
m(итог. р-ра) = 441,6 + 18,2 − 34 · 0,2 + 200,2 − 44 · 0,2 − 100 · 0,3 = 614,4 г
ωост. (Na2CO3) = (21,2 : 614,4) · 100% = 3,45%
Максимальный балл: 4
