Решение: Массовая доля гидроксида натрия
При взаимодействии металлического натрия с водой образовалось 100 г раствора гидроксида натрия и 1,12 л водорода. Вычислите массовую долю гидроксида натрия в растворе.
В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Решение по шагам
5 шаговЗаписываем уравнение реакции взаимодействия натрия с водой:
$$2\mathrm{Na} + 2\mathrm{H_2O} \rightarrow 2\mathrm{NaOH} + \mathrm{H_2}$$Вычисляем количество вещества водорода при нормальных условиях:
$$n(\mathrm{H_2}) = \dfrac{V(\mathrm{H_2})}{V_m} = \dfrac{1{,}12\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}} = 0{,}05\ \text{моль}$$По уравнению реакции количество вещества гидроксида натрия в два раза больше:
$$n(\mathrm{NaOH}) = 2n(\mathrm{H_2}) = 2 \cdot 0{,}05 = 0{,}1\ \text{моль}$$Вычисляем массу гидроксида натрия. Молярная масса $\mathrm{NaOH}$ равна $40\ \text{г/моль}$:
$$m(\mathrm{NaOH}) = n(\mathrm{NaOH}) \cdot M(\mathrm{NaOH}) = 0{,}1 \cdot 40 = 4\ \text{г}$$Вычисляем массовую долю гидроксида натрия в растворе массой 100 г:
$$\omega(\mathrm{NaOH}) = \dfrac{4\ \text{г}}{100\ \text{г}} \cdot 100\% = 4\%$$Массовая доля гидроксида натрия в растворе составляет 4%.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно расставляют коэффициенты в уравнении реакции.
Используют молярный объём газа не при тех условиях или забывают единицы измерения.
Не учитывают соотношение веществ $n(\mathrm{NaOH}) : n(\mathrm{H_2}) = 2 : 1$.
Делят массу гидроксида натрия не на массу раствора.