Дано:
- Масса раствора NaOH = 54,8 г
- Массовая доля NaOH = 12,6 %
Найти:
Массу сероводорода (H2S), которую нужно пропустить через раствор.
Решение:
1. Вычислим массу гидроксида натрия в растворе:
масса NaOH = (массовая доля NaOH / 100) * масса раствора
масса NaOH = (12,6 / 100) * 54,8 г = 6,9 г
2. Определим количество молей NaOH:
Молярная масса NaOH ≈ 40 г/моль
n(NaOH) = масса NaOH / Молярная масса NaOH
n(NaOH) = 6,9 г / 40 г/моль = 0,1725 моль
3. Реакция между NaOH и H2S:
2 NaOH + H2S → Na2S + 2 H2O
Из уравнения видно, что 2 моли NaOH реагируют с 1 молью H2S. То есть:
n(H2S) = n(NaOH) / 2 = 0,1725 моль / 2 = 0,08625 моль
4. Находим массу H2S:
Молярная масса H2S ≈ 34 г/моль
масса H2S = n(H2S) * Молярная масса H2S
масса H2S = 0,08625 моль * 34 г/моль ≈ 2,93 г
5. Проверим условие: массовая доля щёлочи в образовавшемся растворе должна быть в 2 раза меньше массовой доли соли.
Сначала найдем массу образованной соли (Na2S):
масса Na2S = масса H2S = 2,93 г (из расчета на 1:1)
Общая масса раствора после реакции:
массa общего раствора = масса раствора NaOH + масса H2S = 54,8 г + 2,93 г = 57,73 г
Теперь можем найти массовые доли:
массовая доля NaOH = масса NaOH / масса общего раствора * 100 = 6,9 г / 57,73 г * 100 ≈ 11,97 %
массовая доля Na2S = масса Na2S / масса общего раствора * 100 = 2,93 г / 57,73 г * 100 ≈ 5,08 %
Условие выполняется: 11,97 % (NaOH) в 2 раза меньше 5,08 % (Na2S).
Ответ:
Масса сероводорода, которую нужно пропустить через раствор, составляет примерно 2,93 грамма.