Дано:
Масса раствора гидроксида натрия = 100 г
Массовая доля растворенного вещества в NaOH = 0,04
Концентрация серной кислоты = 20%
Найти:
Массу 20%-ного раствора серной кислоты, требуемую для полной нейтрализации 100 г раствора гидроксида натрия.
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем количество вещества растворенного вещества в растворе гидроксида натрия:
Количество вещества NaOH = Масса * Массовая доля / Молярная масса
Молярная масса NaOH = 40 г/моль (натрий - 23 г/моль, кислород - 16 г/моль, водород - 1 г/моль)
Количество вещества NaOH = 100 г * 0,04 / 40 г/моль = 0,1 моль
2. С учетом уравнения реакции нейтрализации:
H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O
Мольное соотношение NaOH к H2SO4 равно 2:1, поэтому для полной нейтрализации 0,1 моль NaOH потребуется 0,05 моль H2SO4.
3. Найдем массу серной кислоты:
Масса H2SO4 = Количество вещества * Молярная масса * (Концентрация / 100%)
Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль (серный - 32 г/моль, кислород - 16 г/моль, водород - 1 г/моль)
Масса H2SO4 = 0,05 моль * 98 г/моль * (20 / 100) = 0,98 г
Ответ:
Для полной нейтрализации 100 г раствора гидроксида натрия с массовой долей растворенного вещества 0,04 требуется 0,98 г 20%-ного раствора серной кислоты.