Решение: Нейтрализация серной кислоты карбонатом
Вычислите массу карбоната натрия, который потребуется для полной нейтрализации 49 г 20%-ного раствора серной кислоты.
В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение по шагам
5 шаговЗаписываем уравнение реакции нейтрализации карбоната натрия серной кислотой:
$$\mathrm{Na_2CO_3 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + CO_2 + H_2O}$$Вычисляем массу серной кислоты в растворе:
$$m(\mathrm{H_2SO_4}) = \omega \cdot m(\text{раствора}) = 0{,}20 \cdot 49\ \text{г} = 9{,}8\ \text{г}$$Находим количество вещества серной кислоты. Молярная масса серной кислоты равна $M(\mathrm{H_2SO_4}) = 98\ \text{г/моль}$:
$$n(\mathrm{H_2SO_4}) = \dfrac{m(\mathrm{H_2SO_4})}{M(\mathrm{H_2SO_4})} = \dfrac{9{,}8\ \text{г}}{98\ \text{г/моль}} = 0{,}1\ \text{моль}$$Согласно уравнению реакции вещества взаимодействуют в соотношении $1:1$, поэтому количество карбоната натрия равно количеству серной кислоты:
$$n(\mathrm{Na_2CO_3}) = n(\mathrm{H_2SO_4}) = 0{,}1\ \text{моль}$$Молярная масса карбоната натрия равна $M(\mathrm{Na_2CO_3}) = 106\ \text{г/моль}$. Вычисляем его массу:
$$m(\mathrm{Na_2CO_3}) = n(\mathrm{Na_2CO_3}) \cdot M(\mathrm{Na_2CO_3}) = 0{,}1\ \text{моль} \cdot 106\ \text{г/моль} = 10{,}6\ \text{г}$$Для полной нейтрализации раствора потребуется 10,6 г карбоната 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 вместо массы растворённой серной кислоты.
Забывают перевести 20% в долю 0,20.
Неверно определяют соотношение веществ по уравнению реакции.
Не указывают единицы измерения физических величин.