Номер 10, страница 62 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 9. Реакции ионного обмена. Качественные реакции. Глава 2. Химические реакции - номер 10, страница 62.

Условие.

10. Сколько граммов 10%-го раствора гидроксида натрия потребуется для полной нейтрализации 98 г 10%-го раствора серной кислоты?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{р-ра}(H_2SO_4) = 98$ г
$\omega(H_2SO_4) = 10\% = 0.1$
$\omega(NaOH) = 10\% = 0.1$

Найти:

$m_{р-ра}(NaOH) - ?$

Решение:

1. Для решения задачи необходимо составить уравнение реакции нейтрализации серной кислоты гидроксидом натрия. Это реакция обмена между кислотой и основанием, в результате которой образуются соль и вода.

$2NaOH + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$

2. Рассчитаем массу чистой серной кислоты ($H_2SO_4$), содержащейся в 98 г 10%-го раствора. Масса вещества в растворе находится по формуле:
$m_{в-ва} = m_{р-ра} \times \omega$
$m(H_2SO_4) = 98 \text{ г} \times 0.1 = 9.8 \text{ г}$

3. Найдем количество вещества (число молей) серной кислоты ($n$). Для этого нам понадобится молярная масса серной кислоты ($M$).
$M(H_2SO_4) = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \text{ г/моль}$
Теперь вычислим количество вещества:
$n = \frac{m}{M}$
$n(H_2SO_4) = \frac{9.8 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, для нейтрализации 1 моль серной кислоты требуется 2 моль гидроксида натрия. Определим количество вещества $NaOH$, необходимое для реакции:
$\frac{n(NaOH)}{2} = \frac{n(H_2SO_4)}{1}$
$n(NaOH) = 2 \times n(H_2SO_4) = 2 \times 0.1 \text{ моль} = 0.2 \text{ моль}$

5. Вычислим массу гидроксида натрия, соответствующую 0.2 моль. Для этого найдем молярную массу $NaOH$.
$M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$
Теперь вычислим массу чистого вещества:
$m(NaOH) = n(NaOH) \times M(NaOH) = 0.2 \text{ моль} \times 40 \text{ г/моль} = 8 \text{ г}$

6. Зная массу чистого $NaOH$ (8 г), которая должна вступить в реакцию, и то, что она содержится в 10%-м растворе, найдем массу этого раствора.
$m_{р-ра} = \frac{m_{в-ва}}{\omega}$
$m_{р-ра}(NaOH) = \frac{8 \text{ г}}{0.1} = 80 \text{ г}$

Ответ: для полной нейтрализации потребуется 80 г 10%-го раствора гидроксида натрия.