Страница 60 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-71. Смешали два раствора, один из которых содержал 0,5 моль гидроксида натрия, а второй – 0,25 моль хлороводорода. Вычислите массу образовавшейся соли.

Дано

Количество вещества гидроксида натрия: $n(NaOH) = 0.5 \text{ моль}$

Количество вещества хлороводорода: $n(HCl) = 0.25 \text{ моль}$

Найти:

Массу образовавшейся соли - $m(\text{соли})$

Решение

При смешивании раствора гидроксида натрия ($NaOH$) и раствора хлороводорода (соляной кислоты, $HCl$) происходит реакция нейтрализации, в результате которой образуется соль (хлорид натрия, $NaCl$) и вода ($H_2O$).

1. Составим уравнение химической реакции:
$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$

2. Из уравнения реакции следует, что стехиометрическое соотношение реагентов $NaOH$ и $HCl$ составляет 1:1. Это означает, что на 1 моль гидроксида натрия расходуется 1 моль хлороводорода.

3. Определим лимитирующий реагент, то есть вещество, которое находится в недостатке и полностью прореагирует. Сравним данные количества веществ:
$n(NaOH) = 0.5 \text{ моль}$
$n(HCl) = 0.25 \text{ моль}$
Так как $0.25 \text{ моль} < 0.5 \text{ моль}$, хлороводород ($HCl$) находится в недостатке и прореагирует полностью. Гидроксид натрия ($NaOH$) взят в избытке. Дальнейшие расчеты будем вести по недостатку ($HCl$).

4. По уравнению реакции, количество вещества образовавшейся соли ($NaCl$) равно количеству вещества прореагировавшего хлороводорода ($HCl$):
$n(NaCl) = n(HCl) = 0.25 \text{ моль}$

5. Для вычисления массы соли необходимо знать её молярную массу. Молярная масса хлорида натрия ($NaCl$) равна сумме молярных масс натрия ($Na$) и хлора ($Cl$):
$M(NaCl) = M(Na) + M(Cl) = 23 \text{ г/моль} + 35.5 \text{ г/моль} = 58.5 \text{ г/моль}$

6. Теперь можем вычислить массу образовавшейся соли по формуле: $m = n \cdot M$
$m(NaCl) = n(NaCl) \cdot M(NaCl) = 0.25 \text{ моль} \cdot 58.5 \text{ г/моль} = 14.625 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшейся соли составляет 14,625 г.

5-72. Смешали два раствора. Первый содержал 44,8 г гидроксида калия, второй — 44,1 г азотной кислоты. Вычислите массу образовавшейся соли и массу оставшегося в избытке реагента.

Дано:

Масса гидроксида калия $m(\text{KOH}) = 44,8 \text{ г}$
Масса азотной кислоты $m(\text{HNO}_3) = 44,1 \text{ г}$

Найти:

Массу образовавшейся соли $m(\text{соли}) - ?$
Массу оставшегося в избытке реагента $m(\text{изб.}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации, которая происходит при смешивании растворов гидроксида калия и азотной кислоты:
$\text{KOH} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{KNO}_3 + \text{H}_2\text{O}$
В результате реакции образуется соль — нитрат калия ($\text{KNO}_3$) и вода.

2. Рассчитаем молярные массы исходных веществ и продукта реакции (соли):
$M(\text{KOH}) = 39,1 + 16 + 1 = 56,1 \text{ г/моль}$
$M(\text{HNO}_3) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63 \text{ г/моль}$
$M(\text{KNO}_3) = 39,1 + 14 + 3 \cdot 16 = 101,1 \text{ г/моль}$

3. Вычислим количество вещества (число молей) для каждого из реагентов:
$n(\text{KOH}) = \frac{m(\text{KOH})}{M(\text{KOH})} = \frac{44,8 \text{ г}}{56,1 \text{ г/моль}} \approx 0,7986 \text{ моль}$
$n(\text{HNO}_3) = \frac{m(\text{HNO}_3)}{M(\text{HNO}_3)} = \frac{44,1 \text{ г}}{63 \text{ г/моль}} = 0,7 \text{ моль}$

4. Определим, какой из реагентов находится в избытке, а какой — в недостатке. Согласно уравнению реакции, гидроксид калия и азотная кислота реагируют в мольном соотношении 1:1.
Сравним количество молей реагентов: $n(\text{HNO}_3) = 0,7 \text{ моль} < n(\text{KOH}) \approx 0,8 \text{ моль}$.
Следовательно, азотная кислота находится в недостатке и прореагирует полностью, а гидроксид калия — в избытке. Расчет продуктов реакции будем вести по лимитирующему реагенту (азотной кислоте).

5. Рассчитаем массу образовавшейся соли, нитрата калия ($\text{KNO}_3$).
По уравнению реакции, количество вещества образовавшейся соли равно количеству вещества азотной кислоты, вступившей в реакцию:
$n(\text{KNO}_3) = n(\text{HNO}_3) = 0,7 \text{ моль}$
Теперь найдем массу соли:
$m(\text{KNO}_3) = n(\text{KNO}_3) \cdot M(\text{KNO}_3) = 0,7 \text{ моль} \cdot 101,1 \text{ г/моль} = 70,77 \text{ г}$

6. Рассчитаем массу оставшегося в избытке гидроксида калия.
Сначала найдем количество вещества $\text{KOH}$, которое вступило в реакцию. Из уравнения реакции $n(\text{KOH}_{\text{прореаг.}}) = n(\text{HNO}_3)$.
$n(\text{KOH}_{\text{прореаг.}}) = 0,7 \text{ моль}$
Теперь найдем количество вещества $\text{KOH}$, оставшегося после реакции (в избытке):
$n(\text{KOH}_{\text{ост.}}) = n(\text{KOH}_{\text{исх.}}) - n(\text{KOH}_{\text{прореаг.}}) = 0,7986 \text{ моль} - 0,7 \text{ моль} = 0,0986 \text{ моль}$
Наконец, найдем массу оставшегося $\text{KOH}$:
$m(\text{KOH}_{\text{ост.}}) = n(\text{KOH}_{\text{ост.}}) \cdot M(\text{KOH}) = 0,0986 \text{ моль} \cdot 56,1 \text{ г/моль} \approx 5,53 \text{ г}$

Примечание: Если использовать округленные до целых чисел молярные массы ($M(\text{KOH}) = 56 \text{ г/моль}$ и $M(\text{KNO}_3) = 101 \text{ г/моль}$), то результаты будут следующими:
$n(\text{KOH}) = 44,8 / 56 = 0,8 \text{ моль}$;
$n(\text{HNO}_3) = 44,1 / 63 = 0,7 \text{ моль}$;
$\text{HNO}_3$ в недостатке.
$m(\text{KNO}_3) = 0,7 \text{ моль} \cdot 101 \text{ г/моль} = 70,7 \text{ г}$;
$n(\text{KOH}_{\text{ост.}}) = 0,8 - 0,7 = 0,1 \text{ моль}$;
$m(\text{KOH}_{\text{ост.}}) = 0,1 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} = 5,6 \text{ г}$. Эти значения часто используются в школьных задачах.

Ответ: масса образовавшейся соли (нитрата калия) составляет 70,77 г (или 70,7 г при округлении), масса оставшегося в избытке реагента (гидроксида калия) — 5,53 г (или 5,6 г при округлении).

5-73. Раствор, содержавший 8 г гидроксида натрия, смешали с раствором, содержавшим 18,9 г азотной кислоты. Вычислите массу образовавшейся соли. Вычислите массу оставшегося после реакции исходного вещества, взятого в избытке.

Дано:

$m(\text{NaOH}) = 8 \text{ г}$

$m(\text{HNO}_3) = 18,9 \text{ г}$

Найти:

$m(\text{соли}) - ?$

$m(\text{избытка}) - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции между гидроксидом натрия (основание) и азотной кислотой (кислота). Это реакция нейтрализации, в результате которой образуются соль (нитрат натрия) и вода:

$\text{NaOH} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{NaNO}_3 + \text{H}_2\text{O}$

Уравнение сбалансировано, стехиометрические коэффициенты всех веществ равны 1.

2. Рассчитаем молярные массы исходных веществ и продукта (соли), используя периодическую таблицу химических элементов:

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

$M(\text{HNO}_3) = M(\text{H}) + M(\text{N}) + 3 \cdot M(\text{O}) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63 \text{ г/моль}$

$M(\text{NaNO}_3) = M(\text{Na}) + M(\text{N}) + 3 \cdot M(\text{O}) = 23 + 14 + 3 \cdot 16 = 85 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число молей) для каждого из реагентов по формуле $n = m/M$:

$n(\text{NaOH}) = \frac{m(\text{NaOH})}{M(\text{NaOH})} = \frac{8 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

$n(\text{HNO}_3) = \frac{m(\text{HNO}_3)}{M(\text{HNO}_3)} = \frac{18,9 \text{ г}}{63 \text{ г/моль}} = 0,3 \text{ моль}$

4. Определим, какое вещество находится в недостатке, а какое в избытке. Согласно уравнению, $\text{NaOH}$ и $\text{HNO}_3$ реагируют в мольном соотношении 1:1. У нас есть 0,2 моль $\text{NaOH}$ и 0,3 моль $\text{HNO}_3$. Так как $0,2 < 0,3$, гидроксид натрия является лимитирующим реагентом (в недостатке), а азотная кислота — в избытке. Дальнейшие расчеты продуктов реакции ведутся по веществу в недостатке.

Вычислите массу образовавшейся соли.

Массу образовавшейся соли (нитрата натрия, $\text{NaNO}_3$) вычисляем на основе количества вещества лимитирующего реагента ($\text{NaOH}$). Из уравнения реакции следует, что количество молей образовавшейся соли равно количеству молей прореагировавшего гидроксида натрия:

$n(\text{NaNO}_3) = n(\text{NaOH}) = 0,2 \text{ моль}$

Теперь находим массу соли по формуле $m = n \cdot M$:

$m(\text{NaNO}_3) = n(\text{NaNO}_3) \cdot M(\text{NaNO}_3) = 0,2 \text{ моль} \cdot 85 \text{ г/моль} = 17,0 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшейся соли (нитрата натрия) составляет 17,0 г.

Вычислите массу оставшегося после реакции исходного вещества, взятого в избытке.

Вещество, взятое в избытке, — это азотная кислота ($\text{HNO}_3$). Найдем, какая ее часть осталась после реакции.

Количество молей $\text{HNO}_3$, вступившей в реакцию, равно количеству молей $\text{NaOH}$:

$n(\text{HNO}_3)_{\text{прореаг.}} = n(\text{NaOH}) = 0,2 \text{ моль}$

Количество молей $\text{HNO}_3$, оставшейся в избытке, равно разности между исходным количеством и прореагировавшим:

$n(\text{HNO}_3)_{\text{ост.}} = n(\text{HNO}_3)_{\text{исх.}} - n(\text{HNO}_3)_{\text{прореаг.}} = 0,3 \text{ моль} - 0,2 \text{ моль} = 0,1 \text{ моль}$

Теперь вычислим массу оставшейся азотной кислоты:

$m(\text{HNO}_3)_{\text{ост.}} = n(\text{HNO}_3)_{\text{ост.}} \cdot M(\text{HNO}_3) = 0,1 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} = 6,3 \text{ г}$

Ответ: масса оставшейся азотной кислоты равна 6,3 г.

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.

5-75. К 126 г 25%-ного раствора азотной кислоты добавили в стехиометрическом соотношении гидроксид калия. Вычислите массу образовавшейся соли.

Дано:

$m_{р-ра}(HNO_3) = 126 \text{ г}$

$\omega(HNO_3) = 25\%$

Найти:

$m_{соли} - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации между азотной кислотой ($HNO_3$) и гидроксидом калия ($KOH$). В результате реакции образуется соль — нитрат калия ($KNO_3$) — и вода ($H_2O$):

$HNO_3 + KOH \rightarrow KNO_3 + H_2O$

Согласно условию, реагенты взяты в стехиометрическом соотношении. Из уравнения видно, что мольное соотношение кислоты и образующейся соли составляет 1:1.

2. Вычислим массу чистой азотной кислоты в растворе. Расчеты удобнее проводить в граммах, так как молярные массы элементов традиционно выражают в г/моль.

$m(HNO_3) = m_{р-ра}(HNO_3) \cdot \omega(HNO_3) = 126 \text{ г} \cdot 0.25 = 31.5 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярную массу азотной кислоты ($HNO_3$), используя относительные атомные массы: $Ar(H)=1$, $Ar(N)=14$, $Ar(O)=16$.

$M(HNO_3) = 1 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(N) + 3 \cdot Ar(O) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества (число моль) азотной кислоты:

$n(HNO_3) = \frac{m(HNO_3)}{M(HNO_3)} = \frac{31.5 \text{ г}}{63 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль}$

5. На основе стехиометрического соотношения в уравнении реакции (1:1), количество вещества образовавшейся соли ($KNO_3$) будет равно количеству вещества кислоты:

$n(KNO_3) = n(HNO_3) = 0.5 \text{ моль}$

6. Рассчитаем молярную массу нитрата калия ($KNO_3$), используя относительные атомные массы: $Ar(K)=39$, $Ar(N)=14$, $Ar(O)=16$.

$M(KNO_3) = 1 \cdot Ar(K) + 1 \cdot Ar(N) + 3 \cdot Ar(O) = 39 + 14 + 3 \cdot 16 = 101 \text{ г/моль}$

7. Наконец, вычислим массу образовавшейся соли:

$m(KNO_3) = n(KNO_3) \cdot M(KNO_3) = 0.5 \text{ моль} \cdot 101 \text{ г/моль} = 50.5 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшейся соли составляет 50,5 г.

5-76. К 200 г раствора гидроксида натрия добавили в стехиометрическом соотношении соляную кислоту. В результате реакции образовалось 11,7 г соли. Вычислите массовую долю щелочи в исходном растворе.

Дано:

$m_{р-ра(NaOH)} = 200 \text{ г}$

$m_{соли(NaCl)} = 11,7 \text{ г}$

Найти:

$\omega_{(NaOH)} - ?$

Решение:

Взаимодействие гидроксида натрия (щелочи) и соляной кислоты является реакцией нейтрализации. Запишем уравнение этой реакции:

$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$

В результате реакции образуется соль — хлорид натрия ($NaCl$) — и вода. Из условия известно, что реагенты были взяты в стехиометрическом соотношении, это означает, что они полностью прореагировали друг с другом без остатка.

Для дальнейших расчетов нам понадобятся молярные массы гидроксида натрия и хлорида натрия. Рассчитаем их, используя относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы:

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

$M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 \text{ г/моль}$

Зная массу образовавшейся соли ($11,7 \text{ г}$), мы можем найти ее количество вещества (число молей):

$n(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{M(NaCl)} = \frac{11,7 \text{ г}}{58,5 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

Согласно уравнению реакции, соотношение количества вещества гидроксида натрия и хлорида натрия составляет 1:1. Следовательно, количество вещества $NaOH$, вступившего в реакцию, равно количеству вещества образовавшегося $NaCl$:

$n(NaOH) = n(NaCl) = 0,2 \text{ моль}$

Теперь найдем массу чистого гидроксида натрия, которая содержалась в исходном 200-граммовом растворе:

$m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = 0,2 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 8 \text{ г}$

Наконец, вычислим массовую долю щелочи ($NaOH$) в исходном растворе по формуле:

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

$\omega(NaOH) = \frac{8 \text{ г}}{200 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,04 \cdot 100\% = 4\%$

Ответ: массовая доля щелочи в исходном растворе составляет 4%.

5-77. К 196 г раствора серной кислоты добавили в стехиометрическом соотношении гидроксид натрия. В результате реакции образовался 71 г сульфата натрия. Вычислите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

Дано:

$m_{р-ра}(H_2SO_4) = 196 \text{ г}$

$m(Na_2SO_4) = 71 \text{ г}$

Найти:

$\omega(H_2SO_4) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации серной кислоты гидроксидом натрия. Поскольку реагенты добавлены в стехиометрическом соотношении, реакция идет до конца с образованием средней соли – сульфата натрия.

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

2. Рассчитаем молярные массы серной кислоты ($H_2SO_4$) и сульфата натрия ($Na_2SO_4$).

$M(H_2SO_4) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \text{ г/моль}$

$M(Na_2SO_4) = 2 \cdot 23 + 32 + 4 \cdot 16 = 142 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (моль) образовавшегося сульфата натрия, используя его массу.

$n(Na_2SO_4) = \frac{m(Na_2SO_4)}{M(Na_2SO_4)} = \frac{71 \text{ г}}{142 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества серной кислоты, которое вступило в реакцию. Соотношение количеств веществ $H_2SO_4$ и $Na_2SO_4$ составляет 1:1.

$n(H_2SO_4) = n(Na_2SO_4) = 0.5 \text{ моль}$

5. Вычислим массу чистой серной кислоты в исходном растворе.

$m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \cdot M(H_2SO_4) = 0.5 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} = 49 \text{ г}$

6. Теперь, зная массу чистого вещества и массу всего раствора, вычислим массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

$\omega(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{m_{р-ра}(H_2SO_4)} = \frac{49 \text{ г}}{196 \text{ г}} = 0.25$

Переведем в проценты: $0.25 \cdot 100\% = 25\%$

Ответ: массовая доля серной кислоты в исходном растворе составляет 25%.

5-78. Смешали 80 г 10%-ного раствор гидроксида натрия и 14,6 г 25%-ного раствора соляной кислоты. Вычислите

а) массу образовавшейся соли;

б) массовую долю соли в образовавшемся растворе;

в) массу оставшегося в избытке реагента;

г) массовую долю оставшегося в избытке реагента в растворе.

Дано:

Масса раствора гидроксида натрия: $m_{р-ра}(NaOH) = 80 \text{ г}$
Массовая доля гидроксида натрия: $w(NaOH) = 10\% = 0,1$
Масса раствора соляной кислоты: $m_{р-ра}(HCl) = 14,6 \text{ г}$
Массовая доля соляной кислоты: $w(HCl) = 25\% = 0,25$

Найти:

а) $m(соли)$ - массу образовавшейся соли
б) $w(соли)$ - массовую долю соли в образовавшемся растворе
в) $m(ост. реагента)$ - массу оставшегося в избытке реагента
г) $w(ост. реагента)$ - массовую долю оставшегося в избытке реагента в растворе

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации, которая происходит при смешивании раствора гидроксида натрия и соляной кислоты. В результате образуется соль хлорид натрия и вода:

$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$

2. Вычислим массы чистых веществ (реагентов), содержащихся в исходных растворах, по формуле $m(вещества) = m(раствора) \cdot w(вещества)$.

Масса гидроксида натрия: $m(NaOH) = 80 \text{ г} \cdot 0,10 = 8 \text{ г}$

Масса соляной кислоты: $m(HCl) = 14,6 \text{ г} \cdot 0,25 = 3,65 \text{ г}$

3. Найдем количество вещества каждого реагента, используя формулу $n = m / M$. Для этого сначала вычислим молярные массы ($M$) реагентов.

Молярная масса гидроксида натрия: $M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

Молярная масса соляной кислоты: $M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$

Количество вещества гидроксида натрия: $n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{8 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

Количество вещества соляной кислоты: $n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{3,65 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

4. Определим, какой из реагентов находится в избытке. Согласно уравнению реакции, реагенты взаимодействуют в мольном соотношении $1:1$.

Поскольку $n(HCl) < n(NaOH)$ ($0,1 \text{ моль} < 0,2 \text{ моль}$), соляная кислота является лимитирующим реагентом (находится в недостатке) и прореагирует полностью. Гидроксид натрия находится в избытке. Дальнейшие расчеты будем вести по реагенту в недостатке, то есть по $HCl$.

а) массу образовавшейся соли

Солью, образовавшейся в реакции, является хлорид натрия ($NaCl$). По уравнению реакции, количество вещества образовавшейся соли равно количеству вещества прореагировавшей кислоты: $n(NaCl) = n(HCl) = 0,1 \text{ моль}$

Вычислим молярную массу хлорида натрия: $M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 \text{ г/моль}$

Теперь найдем массу образовавшейся соли: $m(NaCl) = n(NaCl) \cdot M(NaCl) = 0,1 \text{ моль} \cdot 58,5 \text{ г/моль} = 5,85 \text{ г}$

Ответ: 5,85 г.

б) массовую долю соли в образовавшемся растворе

Сначала найдем массу конечного раствора. Она равна сумме масс исходных растворов: $m_{конечн. р-ра} = m_{р-ра}(NaOH) + m_{р-ра}(HCl) = 80 \text{ г} + 14,6 \text{ г} = 94,6 \text{ г}$

Теперь вычислим массовую долю хлорида натрия в конечном растворе: $w(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{m_{конечн. р-ра}} = \frac{5,85 \text{ г}}{94,6 \text{ г}} \approx 0,0618$

Выразим в процентах: $0,0618 \cdot 100\% = 6,18\%$

Ответ: 6,18%.

в) массу оставшегося в избытке реагента

Реагент в избытке — гидроксид натрия. Найдем, какое количество вещества $NaOH$ вступило в реакцию. По уравнению реакции $n_{прореаг.}(NaOH) = n(HCl)$, так как соотношение $1:1$. $n_{прореаг.}(NaOH) = 0,1 \text{ моль}$

Найдем количество вещества $NaOH$, оставшегося после реакции (в избытке): $n_{ост.}(NaOH) = n_{исх.}(NaOH) - n_{прореаг.}(NaOH) = 0,2 \text{ моль} - 0,1 \text{ моль} = 0,1 \text{ моль}$

Теперь найдем массу оставшегося гидроксида натрия: $m_{ост.}(NaOH) = n_{ост.}(NaOH) \cdot M(NaOH) = 0,1 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 4 \text{ г}$

Ответ: 4 г.

г) массовую долю оставшегося в избытке реагента в растворе

Масса конечного раствора составляет $94,6 \text{ г}$, а масса оставшегося гидроксида натрия — $4 \text{ г}$. Вычислим его массовую долю в конечном растворе: $w_{ост.}(NaOH) = \frac{m_{ост.}(NaOH)}{m_{конечн. р-ра}} = \frac{4 \text{ г}}{94,6 \text{ г}} \approx 0,0423$

Выразим в процентах: $0,0423 \cdot 100\% \approx 4,23\%$

Ответ: 4,23%.