Сколько грамм щелочи, содержащей 93% гидроксида бария и 7% примесей, необходимо взять для приготовления 400мл 15%-ного раствора с плотностью 1,08 г/мл?

1. Запишем уравнения реакций
(1) Na2CO3 + Ca(NO3)2 = CaCO3 + 2NaNO3
(2) Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + CO2 + H2O

2. Вычислим количества продуктов реакции
n(CaCO3) = m : M = 9 : 100 = 0,09 моль
n(CO2) = V : VM = 1,344 : 22,4 = 0,06 моль

3. Вычислим количества веществ в исходном образце
n(Ca(NO3)2) = n(CaCO3) = 0,09 моль
n(Ca(NO3)2 · 4H2O) = n(Ca(NO3)2) = 0,09 моль
n(Na2CO3) = n1(Na2CO3) + n2(Na2CO3) = 0,09 + 0,06 = 0,15 моль
m(исх. смеси) : m(части) = 5 : 3 ⇒
nв см.(Na2CO3) = 5/3 · 0,15 = 0,25 моль
nв см.( Ca(NO3)2 · 4H2O) = 5/3· 0,09 = 0,15 моль

4. Вычислим массовую долю примесей
mв см.(Na2CO3) = n · M = 0,25 · 106 = 26,5 г
mв см.(Ca(NO3)2 · 4H2O) = n · M = 0,15 · 236 = 35,4 г
m(прим.) = 65 – 26,5 – 35,4 = 3,1 г
ω(прим.) = 3,1 : 65 = 0,0477 или 4,77%

Натрий активно реагирует с водой, при этом образуется гидроксид натрия и водород. Данная реакция должна протекать быстрее, чем реакция между сульфатом меди и натрием. Другими словами, следует ожидать образования не меди и сульфата натрия, а гидроксида натрия и водорода.

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

Гидроксид натрия будет реагировать с сульфатом меди, образуя гидроксид меди и основные соли.

2NaOH + CuSO4 = Na2SO4 + Cu(OH)2

Гидроксид меди - соединение неустойчивое к нагреванию, а при реакции натрия с раствором медного купороса будет очень "жарко". Таким образом, гидроксид меди частично, а возможно и полностью перейдет в оксид.

Cu(OH)2 = CuO + H2O