Номер 4, страница 167 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 4*. Для нейтрализации 200 г 7,3%-ного раствора соляной кислоты потребовалось 200 г раствора гидроксида натрия. Рассчитайте массовую долю (%) гидроксида натрия в этом растворе.

Ответ: $\omega = 8\%$.

Дано:

$m_{р-ра(HCl)} = 200 \text{ г}$

$\omega_{(HCl)} = 7,3\% = 0,073$

$m_{р-ра(NaOH)} = 200 \text{ г}$

Перевод в систему СИ (для данной задачи не является обязательным, так как расчеты ведутся в граммах):

$m_{р-ра(HCl)} = 200 \text{ г} = 0,2 \text{ кг}$

$m_{р-ра(NaOH)} = 200 \text{ г} = 0,2 \text{ кг}$

Найти:

$\omega_{(NaOH)} - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации соляной кислоты гидроксидом натрия. Это реакция обмена, в результате которой образуются соль и вода.

$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

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

2. Рассчитаем массу чистой соляной кислоты (HCl) в исходном растворе. Масса вещества в растворе находится по формуле:

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

Подставим данные для раствора соляной кислоты:

$m_{(HCl)} = 200 \text{ г} \times 0,073 = 14,6 \text{ г}$

3. Найдем количество вещества (в молях) соляной кислоты, которое вступило в реакцию. Для этого рассчитаем молярную массу HCl, используя относительные атомные массы: $Ar(H) = 1$, $Ar(Cl) = 35,5$.

$M_{(HCl)} = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$

Количество вещества ($\text{n}$) рассчитывается по формуле:

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

$n_{(HCl)} = \frac{14,6 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} = 0,4 \text{ моль}$

4. Согласно стехиометрии реакции (1:1), количество вещества гидроксида натрия, необходимое для полной нейтрализации, равно количеству вещества соляной кислоты:

$n_{(NaOH)} = n_{(HCl)} = 0,4 \text{ моль}$

5. Теперь рассчитаем массу гидроксида натрия (NaOH), которая содержалась в 200 г его раствора. Сначала найдем молярную массу NaOH. Относительные атомные массы: $Ar(Na) = 23$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$.

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

Масса NaOH, вступившая в реакцию:

$m_{(NaOH)} = n_{(NaOH)} \times M_{(NaOH)} = 0,4 \text{ моль} \times 40 \text{ г/моль} = 16 \text{ г}$

6. Зная массу чистого гидроксида натрия (16 г) и массу его раствора (200 г), можем рассчитать его массовую долю ($\omega$) в растворе.

$\omega_{(NaOH)} = \frac{m_{(NaOH)}}{m_{р-ра(NaOH)}} \times 100\%$

$\omega_{(NaOH)} = \frac{16 \text{ г}}{200 \text{ г}} \times 100\% = 0,08 \times 100\% = 8\%$

Ответ: массовая доля гидроксида натрия в этом растворе составляет 8%.