Решение: Нейтрализация серной кислоты
Рассчитайте массу гидроксида натрия, необходимую для полной нейтрализации 245 г раствора с массовой долей серной кислоты 20%. В ответе запишите уравнение реакции и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Решение по шагам
5 шаговЗапишем уравнение реакции нейтрализации серной кислоты гидроксидом натрия.
$$\mathrm{H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O}$$Рассчитаем массу серной кислоты в растворе.
$$m(\mathrm{H_2SO_4}) = \omega(\mathrm{H_2SO_4}) \cdot m(\text{раствора}) = 0{,}20 \cdot 245\ \text{г} = 49\ \text{г}$$Вычислим количество вещества серной кислоты.
$$M(\mathrm{H_2SO_4}) = 98\ \text{г/моль},\quad n(\mathrm{H_2SO_4}) = \dfrac{49\ \text{г}}{98\ \text{г/моль}} = 0{,}5\ \text{моль}$$По уравнению реакции на 1 моль серной кислоты требуется 2 моль гидроксида натрия. Поэтому количество вещества гидроксида натрия равно 1 моль.
$$n(\mathrm{NaOH}) = 2n(\mathrm{H_2SO_4}) = 2 \cdot 0{,}5 = 1\ \text{моль}$$Рассчитаем массу гидроксида натрия.
$$M(\mathrm{NaOH}) = 40\ \text{г/моль},\quad m(\mathrm{NaOH}) = n(\mathrm{NaOH}) \cdot M(\mathrm{NaOH}) = 1\ \text{моль} \cdot 40\ \text{г/моль} = 40\ \text{г}$$Для полной нейтрализации раствора необходимо 40 г гидроксида натрия.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Используют массу всего раствора 245 г вместо массы растворённой серной кислоты.
Не учитывают коэффициент 2 перед $\mathrm{NaOH}$ в уравнении реакции.
Записывают неверные формулы продуктов реакции или не расставляют коэффициенты.
Не указывают единицы измерения массы и количества вещества.