Номер 4, страница 159 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 34. Оксиды и гидроксиды металлов. Глава VI. Металлы - номер 4, страница 159.

Условие.

4. Для полной нейтрализации 150 г раствора с массовой долей хлороводорода 7,3 % потребовалось 200 г раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю щёлочи в этом растворе.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{р-ра(HCl)} = 150$ г
$\omega(HCl) = 7,3\%$
$m_{р-ра(NaOH)} = 200$ г

Перевод в СИ:
$m_{р-ра(HCl)} = 0,15$ кг
$m_{р-ра(NaOH)} = 0,2$ кг

Найти:

$\omega(NaOH)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации между соляной кислотой (раствор хлороводорода) и гидроксидом натрия (щёлочью):

$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

Из уравнения видно, что реагенты вступают в реакцию в мольном соотношении 1:1.

2. Вычислим массу чистого хлороводорода ($HCl$) в 150 г его раствора. Для этого переведем массовую долю из процентов в доли единицы: $7,3\% = 0,073$.

$m(HCl) = m_{р-ра(HCl)} \cdot \omega(HCl) = 150 \text{ г} \cdot 0,073 = 10,95 \text{ г}$

3. Рассчитаем количество вещества (в молях) хлороводорода. Для этого нам понадобится его молярная масса.

$M(HCl) = M(H) + M(Cl) \approx 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$

$n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{10,95 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} = 0,3 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, для полной нейтрализации 0,3 моль $HCl$ потребуется такое же количество вещества $NaOH$.

$n(NaOH) = n(HCl) = 0,3 \text{ моль}$

5. Теперь найдем массу гидроксида натрия, необходимую для реакции. Рассчитаем молярную массу $NaOH$.

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

$m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = 0,3 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 12 \text{ г}$

6. Мы знаем, что 12 г чистого гидроксида натрия содержалось в 200 г его раствора. Вычислим массовую долю щёлочи в этом растворе.

$\omega(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{m_{р-ра(NaOH)}} = \frac{12 \text{ г}}{200 \text{ г}} = 0,06$

7. Переведем полученное значение в проценты.

$\omega(NaOH) = 0,06 \cdot 100\% = 6\%$

Ответ: массовая доля щёлочи в растворе гидроксида натрия составляет 6%.