На взаимодействие с 2,5 кг технического карбоната натрия потребовалась соляная кислота,содержащая 1,46кг хлороводорода. Вычислите массовую долю нерастворимых в кислоте примесей в образце технического карбоната натрия

Для решения задачи воспользуемся химической реакцией между карбонатом натрия (Na₂CO₃) и соляной кислотой (HCl):

$\text{Na}_2\text{CO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow 2 \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$

1. Определим количество хлороводорода (HCl), участвующего в реакции:

   Дано, что масса HCl составляет 1,46 кг (или 1460 г). Молярная масса HCl = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль.

   Рассчитаем количество моль хлороводорода:

   $$n(\text{HCl}) = \frac{1460}{36,5} \approx 40 \, \text{моль}$$

2. Определим количество карбоната натрия, необходимого для реакции с этим количеством HCl:

   Согласно уравнению реакции, 1 моль Na₂CO₃ реагирует с 2 моль HCl. Значит, количество карбоната натрия, участвующего в реакции:

   $$n(\text{Na}_2\text{CO}_3) = \frac{40}{2} = 20 \, \text{моль}$$

   Молярная масса Na₂CO₃ = 232 + 12 + 163 = 106 г/моль.

   Найдем массу чистого карбоната натрия:

   $$m(\text{Na}_2\text{CO}_3) = 20 \times 106 = 2120 \, \text{г} = 2,12 \, \text{кг}$$

3. Определим массу нерастворимых примесей:

   Масса технического карбоната натрия = 2,5 кг. Масса чистого Na₂CO₃, реагировавшего с HCl, составляет 2,12 кг. Следовательно, масса нерастворимых примесей:

   $$m_{\text{примесей}} = 2,5 - 2,12 = 0,38 \, \text{кг}$$

4. Рассчитаем массовую долю нерастворимых примесей:

   Массовая доля нерастворимых в кислоте примесей рассчитывается по формуле:

   $$\omega_{\text{примесей}} = \frac{m_{\text{примесей}}}{m_{\text{техн. Na}_2\text{CO}_3}} \times 100\%$$ $$\omega_{\text{примесей}} = \frac{0,38}{2,5} \times 100\% \approx 15,2\%$$

Ответ: массовая доля нерастворимых в кислоте примесей в образце технического карбоната натрия составляет приблизительно 15,2%.