Дано:
- Концентрация серной кислоты: 10%
- Плотность раствора серной кислоты: 1,069 г/мл
- Масса гидроксида натрия (NaOH): 24 г
Найти:
- Объем 10%-ной серной кислоты, необходимый для нейтрализации
Решение:
1. Найдем количество моль NaOH:
- Молекулярная масса NaOH = 22,99 (Na) + 15,999 (O) + 1,008 (H) ≈ 39,997 г/моль
- Количество моль NaOH = 24 г / 39,997 г/моль ≈ 0,6 моль
2. Реакция нейтрализации:
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O
Для нейтрализации 1 моль H2SO4 требуется 2 моль NaOH.
Следовательно, для нейтрализации 0,6 моль NaOH потребуется 0,6 моль / 2 = 0,3 моль H2SO4.
3. Найдем массу серной кислоты в 1 литре 10%-ного раствора:
- Плотность раствора = 1,069 г/мл = 1069 г/л
- Масса H2SO4 в 1 литре = 10% от 1069 г = 0,10 * 1069 г = 106,9 г
4. Найдем количество моль H2SO4 в 106,9 г:
- Молекулярная масса H2SO4 = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль
- Количество моль H2SO4 = 106,9 г / 98 г/моль ≈ 1,09 моль
5. Определим объем 10%-ного раствора серной кислоты, содержащий 0,3 моль H2SO4:
- Молярная концентрация H2SO4 = 1,09 моль / 1 л = 1,09 моль/л
- Объем раствора H2SO4 = 0,3 моль / 1,09 моль/л ≈ 0,275 л = 275 мл
Ответ:
Для нейтрализации 24 г гидроксида натрия потребуется примерно 275 мл 10%-ной серной кислоты.