Номер 5-74, страница 60 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-74. К 200 г 20%-ного раствора гидроксида натрия добавили в стехиометрическом соотношении азотную кислоту. Вычислите массу образовавшейся соли.

Дано:

$m_{р-ра(NaOH)} = 200 \text{ г}$

$\omega_{(NaOH)} = 20\% = 0.20$

Реакция протекает в стехиометрическом соотношении.

Найти:

$m_{соли} - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции между гидроксидом натрия ($NaOH$) и азотной кислотой ($HNO_3$). Это реакция нейтрализации, в результате которой образуются соль (нитрат натрия, $NaNO_3$) и вода ($H_2O$):

$NaOH + HNO_3 \rightarrow NaNO_3 + H_2O$

Уравнение сбалансировано. Из него следует, что на 1 моль гидроксида натрия приходится 1 моль азотной кислоты и образуется 1 моль нитрата натрия. То есть, их мольные соотношения равны $n(NaOH) : n(HNO_3) : n(NaNO_3) = 1 : 1 : 1$.

2. Рассчитаем массу чистого гидроксида натрия, содержащегося в 200 г 20%-го раствора, по формуле:

$m_{вещества} = m_{раствора} \cdot \omega_{вещества}$

$m_{(NaOH)} = 200 \text{ г} \cdot 0.20 = 40 \text{ г}$

3. Вычислим молярные массы гидроксида натрия ($NaOH$) и нитрата натрия ($NaNO_3$):

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

$M_{(NaNO_3)} = M(Na) + M(N) + 3 \cdot M(O) = 23 + 14 + 3 \cdot 16 = 85 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества (в молях) гидроксида натрия, вступившего в реакцию:

$n = \frac{m}{M}$

$n_{(NaOH)} = \frac{40 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль}$

5. Согласно стехиометрии реакции (пункт 1), количество вещества образовавшейся соли (нитрата натрия) равно количеству вещества прореагировавшего гидроксида натрия:

$n_{(NaNO_3)} = n_{(NaOH)} = 1 \text{ моль}$

6. Теперь можем вычислить массу образовавшейся соли:

$m = n \cdot M$

$m_{(NaNO_3)} = n_{(NaNO_3)} \cdot M_{(NaNO_3)} = 1 \text{ моль} \cdot 85 \text{ г/моль} = 85 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшейся соли (нитрата натрия) равна 85 г.