Номер 2, страница 89 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. II. § 23. Оксиды, их классификация и свойства. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - номер 2, страница 89.

2. В 200 мл воды растворили 124 г оксида натрия. Найдите массовую долю и количество вещества щёлочи в полученном растворе.

Дано:

Решение:

Дано:

$V(H_2O) = 200$ мл

$m(Na_2O) = 124$ г

Примем плотность воды $\rho(H_2O) \approx 1$ г/мл.

Найти:

$\omega(NaOH) - ?$ (массовая доля щёлочи)

$n(NaOH) - ?$ (количество вещества щёлочи)

Решение:

1. Первым шагом запишем уравнение химической реакции. Оксид натрия ($Na_2O$), будучи основным оксидом, реагирует с водой ($H_2O$) с образованием щёлочи — гидроксида натрия ($NaOH$):

$Na_2O + H_2O \rightarrow 2NaOH$

2. Далее найдём массу воды, используя её объём и плотность:

$m(H_2O) = V(H_2O) \cdot \rho(H_2O) = 200 \text{ мл} \cdot 1 \text{ г/мл} = 200 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярные массы оксида натрия ($Na_2O$) и гидроксида натрия ($NaOH$), используя значения относительных атомных масс из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева ($Ar(Na) = 23$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$):

$M(Na_2O) = 2 \cdot Ar(Na) + Ar(O) = 2 \cdot 23 + 16 = 62 \text{ г/моль}$

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

4. Определим количество вещества (число молей) оксида натрия, которое было растворено в воде:

$n(Na_2O) = \frac{m(Na_2O)}{M(Na_2O)} = \frac{124 \text{ г}}{62 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции найдём количество вещества щёлочи ($NaOH$), которое образовалось. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении, из 1 моль $Na_2O$ образуется 2 моль $NaOH$. Следовательно:

$n(NaOH) = 2 \cdot n(Na_2O) = 2 \cdot 2 \text{ моль} = 4 \text{ моль}$

Это первая искомая величина — количество вещества щёлочи.

6. Для нахождения массовой доли щёлочи необходимо знать её массу и массу всего раствора. Вычислим массу образовавшегося гидроксида натрия:

$m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = 4 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 160 \text{ г}$

7. Теперь вычислим массу конечного раствора. Она складывается из массы исходных компонентов: воды и оксида натрия, который полностью прореагировал с водой.

$m_{раствора} = m(H_2O) + m(Na_2O) = 200 \text{ г} + 124 \text{ г} = 324 \text{ г}$

8. Наконец, рассчитаем массовую долю ($\omega$) гидроксида натрия в полученном растворе:

$\omega(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{m_{раствора}} \cdot 100\%$

$\omega(NaOH) = \frac{160 \text{ г}}{324 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 49,38\%$

Это вторая искомая величина.

Ответ: количество вещества щёлочи в полученном растворе $n(NaOH) = 4$ моль; массовая доля щёлочи $\omega(NaOH) = 49,38\%$.