Номер 7, страница 60 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

7. Определите массу раствора серной кислоты с массовой долей кислоты, равной 20 %, необходимого для нейтрализации раствора гидроксида натрия массой 200 г с массовой долей щёлочи, равной 0,1.

Дано:

$m_{р-ра}(NaOH) = 200 \text{ г}$

$w(NaOH) = 0,1$

$w(H_2SO_4) = 20\% = 0,2$

Найти:

$m_{р-ра}(H_2SO_4) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации гидроксида натрия серной кислотой:

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

2. Найдем массу чистого гидроксида натрия в растворе:

$m(NaOH) = m_{р-ра}(NaOH) \cdot w(NaOH) = 200 \text{ г} \cdot 0,1 = 20 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (число молей) гидроксида натрия. Молярная масса $NaOH$ равна:

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

Количество вещества:

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{20 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,5 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества серной кислоты, необходимое для нейтрализации. Соотношение реагентов $n(NaOH) : n(H_2SO_4) = 2 : 1$.

$n(H_2SO_4) = \frac{1}{2} n(NaOH) = \frac{1}{2} \cdot 0,5 \text{ моль} = 0,25 \text{ моль}$

5. Найдем массу чистой серной кислоты. Молярная масса $H_2SO_4$ равна:

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

Масса кислоты:

$m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \cdot M(H_2SO_4) = 0,25 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} = 24,5 \text{ г}$

6. Определим массу 20%-го раствора серной кислоты, содержащего 24,5 г чистого вещества:

$m_{р-ра}(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{w(H_2SO_4)} = \frac{24,5 \text{ г}}{0,2} = 122,5 \text{ г}$

Ответ: масса раствора серной кислоты равна 122,5 г.