На едкий натр количеством вещества 0,2 моль подействовали раствором серной кислоты до полной нейтрализации щёлочи. Рассчитайте массу серной кислоты, что израсходовали.
Дано: n(NaOH)=0,2 моль
Найти: m(H2SO4)-?
Решение
1 способ
1. Составим химическое уравнение:
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
По уравнению реакции n(NaOH):n(H2SO3)=2:1, то есть с 2 моль едкого натра взаимодействует 1 моль серной кислоты, следовательно, количество вещества серной кислоты в 2 раза меньше количества вещества едкого натра, поэтому
n(Н2SO4)=n(NaOH):2=0,2 моль:2=0,1 моль
2. Рассчытываем массу серной кислоты в количестве вещества 0,1 моль по формуле: m=n•M, где M ― молярная масса.
Mr(Н2SO4)=2•Ar(Н)+Ar(S)+4•Ar(O)= 2•1+32+4•16=98, поэтому M(Н2SO4)=98 г/моль
m(Н2SO4)=n(Н2SO4)•M(Н2SO4)=0,1 моль • 98 г/моль = 9,8 г
2 способ
Составим химическое уравнение:
0,2 моль х г
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
2 моль 98 г
Над формулами соединений NaOH и H2SO4 записываем приведенное в условии задачи количество вещества гидроксида и неизвестную массу кислоты (0,2 моль и х г соответственно), а под формулами соединений ― количество вещества и массу количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении.
Mr(Н2SO4)=2•Ar(Н)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98, поэтому M(Н2SO4)=98 г/моль
х=m(Н2SO4)=98 г • 0,2 моль : 2 моль=9,8 г
Ответ: m(Н2SO4)=9,8 г