34.07 Растворимость и кристаллогидраты

Уравнения реакций:

1) Na₂SO₃ + 2HNO₃ → Na₂SO₄ + 2NO₂ + H₂O

2) Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂ + H₂O

300 мл воды = 300 г воды;
Пусть в 300 г воды растворили x г Na₂SO₃, тогда:

Составим пропорцию:
25,2 г Na₂SO₃ может растворится в 100 г воды, тогда
x г Na₂SO₃ может растворится в 300 г воды, следовательно
x = (300 * 25,2) / 100 = 75,6 г (m _общ. Na₂SO₃)
Найдем массу раствора Na₂SO₃, который получили при добавлении 75,6 г этой соли к 300 г воды: m_{общ. р-ра} Na₂SO₃ = 300 + 75,6 = 375,6 г
n_общ. Na₂SO₃ = m _общ. Na₂SO₃ / M Na₂SO₃ = 75,6 г / 126 г/моль = 0,6 моль

По условию задачи, объемы выделившихся газов в обоих реакциях одинаково, следовательно: n₁ NO₂ = n₂ SO₂ т.к. n₁ NO₂ = n₂ SO₂ = V₁ NO₂ / V_m = V₂ SO₂ / V_m

Пусть n₁ NO₂ = n₂ SO₂ = y моль, тогда

Из 1 уравнения следует: n₁ Na₂SO₃ = 1/2 *  n₁ NO₂ = 0,5y моль

Из 2 уравнения следует: n₂ Na₂SO₃ = n₂ SO₂ = y моль

Зная общее количество сульфата натрия, можно вывести уравнение:

0,5y + y = 0,6

1,5y = 0,6

y = 0,4 моль = n₂ Na₂SO₃

Из 2 уравнения следует: n NaCl = 2 * n₂ Na₂SO₃ = 2 * 0,4 моль = 0,8 моль
m NaCl = n NaCl * M NaCl = 0,8 моль * 58,5 г/моль = 46,8 г.

n₂ SO₂ = y моль = 0,4 моль; m SO₂ = n₂ SO₂ * M SO₂ = 0,4 моль * 64 г/моль = 25,6 г
Найдем массу изначального раствора сульфита натрия во 2 колбе через соотношение количеств этой соли в двух колбах (пропорция): 0,4/0,6 * 375,6 = 250,4 г = m _{р-ра 2}
Найдем массу конечного раствора: m _{кон. р-ра} = m _{р-ра 2} + m _р-ра Na₂SO₃ - m SO₂ = 250,4 + 300 - 25,6 = 524,8 г
Найдем массовую долю хлорида натрия (единственной соли после реакции, т.к. сульфит прореагировал весь, т.к. соляная китслота в избытке) в этом конечном растворе: w NaCl = (m NaCl * 100%) / m _{кон. р-ра} = (46,8 * 100%) / 524,8 = 8,92%

Ответ: w NaCl = 8,92%