дано:
- масса серы = 8,58 г
- масса воды = 100 г
- массовая доля гидроксида натрия (NaOH) = 12,6 %
найти:
- массу раствора гидроксида натрия, необходимого для нейтрализации полученного раствора
решение:
1. Найдем количество вещества серы:
Молярная масса серы (S) = 32,07 г/моль
n_S = масса / молярная масса = 8,58 г / 32,07 г/моль ≈ 0,267 моль
2. При сжигании серы образуется оксид серы(IV) (SO2):
S + O2 → SO2
Это уравнение показывает, что 1 моль серы дает 1 моль SO2.
3. Найдем количество вещества оксида серы(IV):
n_SO2 = n_S = 0,267 моль
4. Далее оксид серы(IV) окисляется до оксида серы(VI) (SO3):
2 SO2 + O2 → 2 SO3
Это уравнение показывает, что 2 моль SO2 дают 2 моль SO3, значит количество SO3 также равно 0,267 моль.
5. Оксид серы(VI) растворяется в воде и образует серную кислоту (H2SO4):
SO3 + H2O → H2SO4
Значит, количество серной кислоты равно количеству SO3:
n_H2SO4 = n_SO3 = 0,267 моль
6. Теперь нужно рассчитать, сколько моль NaOH потребуется для нейтрализации H2SO4:
Уравнение реакции нейтрализации:
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O
На 1 моль серной кислоты требуется 2 моль гидроксида натрия, следовательно:
n_NaOH = 2 * n_H2SO4 = 2 * 0,267 моль = 0,534 моль
7. Найдем массу гидроксида натрия:
Молярная масса NaOH = 22,99 + 15,999 + 1,008 = 40,00 г/моль
масса NaOH = n_NaOH * молярная масса NaOH = 0,534 моль * 40,00 г/моль = 21,36 г
8. Теперь найдем массу раствора гидроксида натрия с массовой долей 12,6 %:
Массовая доля = (масса NaOH / масса раствора) * 100%
12,6% = (21,36 г / масса раствора) * 100%
масса раствора = 21,36 г / 0,126 ≈ 169,05 г
ответ:
Масса раствора гидроксида натрия с массовой долей 12,6 %, необходимого для нейтрализации полученного раствора, составляет approximately 169,05 г.