Question

Смешали раствор карбоната натрия и раствор йодида алюминия в массовом соотношении 1 : 2. При этом образовалось 435,6 г раствора, содержащего только одно растворённое вещество. Полученный раствор может без остатка прореагировать с 800 г бромной воды с массовой долей брома 3%. Вычислите массовую долю соли в растворе карбоната натрия.

Accepted Answer

Answer

Идея решения: установить связь между количеством образовавшегося йодида натрия (через реакцию с бромом) и исходными реагентами, затем найти массу раствора карбоната натрия и содержащейся в нём соли.

**Шаг 1. Запишем уравнения реакций.**

$$\ce{3Na2CO3 + 2AlI3 + 3H2O -> 2Al(OH)3 v + 6NaI + 3CO2 ^}$$

$$\ce{2NaI + Br2 -> 2NaBr + I2}$$

**Шаг 2. Определим количество брома в растворе.**

Масса брома:
$$m_{\ce{Br2}} = 800 \cdot 0{,}03 = 24 	ext{ г}$$

Число молей брома:
$$n_{\ce{Br2}} = \frac{24}{160} = 0{,}15 	ext{ моль}$$

**Шаг 3. Найдём количество йодида натрия.**

Из второго уравнения: $n_{\ce{NaI}} = 2n_{\ce{Br2}} = 2 \cdot 0{,}15 = 0{,}3$ моль.

**Шаг 4. Определим массы осадка и газа из первой реакции.**

Из стехиометрии первого уравнения:
- $n_{\ce{Al(OH)3}} = \frac{1}{3}n_{\ce{NaI}} = \frac{1}{3} \cdot 0{,}3 = 0{,}1$ моль
- $m_{\ce{Al(OH)3}} = 0{,}1 \cdot 78 = 7{,}8$ г

- $n_{\ce{CO2}} = \frac{1}{2}n_{\ce{NaI}} = \frac{1}{2} \cdot 0{,}3 = 0{,}15$ моль
- $m_{\ce{CO2}} = 0{,}15 \cdot 44 = 6{,}6$ г

**Шаг 5. Найдём массу раствора карбоната натрия.**

Обозначим массу раствора $\ce{Na2CO3}$ как $x$ г, тогда масса раствора $\ce{AlI3}$ равна $2x$ г.

При смешивании образуется раствор, из которого выпадает осадок и выделяется газ:
$$m_{	ext{итог. р-ра}} = x + 2x - 7{,}8 - 6{,}6 = 435{,}6$$
$$3x = 450$$
$$x = 150 	ext{ г}$$

Масса раствора карбоната натрия составляет 150 г.

**Шаг 6. Вычислим количество и массу карбоната натрия.**

Из первого уравнения: $n_{\ce{Na2CO3}} = \frac{1}{2}n_{\ce{NaI}} = \frac{1}{2} \cdot 0{,}3 = 0{,}15$ моль.

$$m_{\ce{Na2CO3}} = 0{,}15 \cdot 106 = 15{,}9 	ext{ г}$$

**Шаг 7. Найдём массовую долю соли.**

$$\omega_{\ce{Na2CO3}} = \frac{15{,}9}{150} = 0{,}106 = 10{,}6\%$$

Задание №34Расчётные задачиЕГЭ по химии