Номер 8, страница 131 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

8. Вычислите массу (в граммах) раствора с массовой долей муравьиной кислоты 70 %, потребовавшегося для нейтрализации 2 кг раствора, в котором массовая доля гидроксида натрия равна 0,7. Какая соль и сколько граммов её получится?

Дано:

w(HCOOH) = 70 % = 0,7

m(раствора NaOH) = 2 кг

w(NaOH) = 0,7

Перевод в граммы:

m(раствора NaOH) = 2000 г

Найти:

m(раствора HCOOH) - ?

Название соли - ?

m(соли) - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации муравьиной кислоты (HCOOH) гидроксидом натрия (NaOH):

$HCOOH + NaOH \rightarrow HCOONa + H_2O$

Из уравнения видно, что в результате реакции образуется соль — формиат натрия.

2. Рассчитаем массу чистого гидроксида натрия, содержащегося в 2 кг 70% раствора:

$m(NaOH) = m(\text{раствора NaOH}) \times w(NaOH) = 2000 \text{ г} \times 0,7 = 1400 \text{ г}$

3. Найдем молярные массы веществ:

Молярная масса гидроксида натрия:

$M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

Молярная масса муравьиной кислоты:

$M(HCOOH) = 1 + 12 + 16 \times 2 + 1 = 46 \text{ г/моль}$

Молярная масса формиата натрия:

$M(HCOONa) = 1 + 12 + 16 \times 2 + 23 = 68 \text{ г/моль}$

4. Вычислим количество вещества (в молях) гидроксида натрия:

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{1400 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 35 \text{ моль}$

5. Согласно уравнению реакции, муравьиная кислота и гидроксид натрия реагируют в мольном соотношении 1:1. Следовательно, для полной нейтрализации потребуется такое же количество вещества муравьиной кислоты:

$n(HCOOH) = n(NaOH) = 35 \text{ моль}$

6. Рассчитаем массу чистой муравьиной кислоты, которая необходима для реакции:

$m(HCOOH) = n(HCOOH) \times M(HCOOH) = 35 \text{ моль} \times 46 \text{ г/моль} = 1610 \text{ г}$

7. Теперь найдем массу 70% раствора муравьиной кислоты:

$m(\text{раствора HCOOH}) = \frac{m(HCOOH)}{w(HCOOH)} = \frac{1610 \text{ г}}{0,7} = 2300 \text{ г}$

8. Рассчитаем массу образовавшейся соли. По уравнению реакции, количество вещества соли (формиата натрия) равно количеству вещества прореагировавшего гидроксида натрия:

$n(HCOONa) = n(NaOH) = 35 \text{ моль}$

Вычислим массу соли:

$m(HCOONa) = n(HCOONa) \times M(HCOONa) = 35 \text{ моль} \times 68 \text{ г/моль} = 2380 \text{ г}$

Ответ: для нейтрализации потребуется 2300 г раствора муравьиной кислоты. В результате реакции получится соль формиат натрия массой 2380 г.