Решение: Нейтрализация серной кислоты
Вычислите массу раствора гидроксида натрия с массовой долей щёлочи 10%, необходимого для полной нейтрализации раствора, содержащего 4,9 г серной кислоты.
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
6 шаговЗаписываем уравнение реакции нейтрализации серной кислоты гидроксидом натрия.
$$\mathrm{H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O}$$Вычисляем молярную массу серной кислоты.
$$M(\mathrm{H_2SO_4}) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98\ \text{г/моль}$$Находим количество вещества серной кислоты.
$$n(\mathrm{H_2SO_4}) = \dfrac{4{,}9\ \text{г}}{98\ \text{г/моль}} = 0{,}05\ \text{моль}$$По уравнению реакции на 1 моль серной кислоты требуется 2 моль гидроксида натрия.
$$n(\mathrm{NaOH}) = 2n(\mathrm{H_2SO_4}) = 2 \cdot 0{,}05 = 0{,}10\ \text{моль}$$Вычисляем массу чистого гидроксида натрия.
$$M(\mathrm{NaOH}) = 23 + 16 + 1 = 40\ \text{г/моль};\quad m(\mathrm{NaOH}) = 0{,}10\ \text{моль} \cdot 40\ \text{г/моль} = 4\ \text{г}$$Массовая доля гидроксида натрия в растворе равна 10%, то есть $0{,}10$. Находим массу раствора.
$$m_{\text{раствора}} = \dfrac{m(\mathrm{NaOH})}{\omega(\mathrm{NaOH})} = \dfrac{4\ \text{г}}{0{,}10} = 40\ \text{г}$$Масса раствора гидроксида натрия равна 40 г.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают коэффициент 2 перед $\mathrm{NaOH}$ в уравнении реакции.
Принимают массу чистого гидроксида натрия за массу раствора.
Используют массовую долю 10% как число 10, а не как $0{,}10$.