Вычислите объем 15%-ной соляной кислоты (р = 1,075 г/мл), необходимой для нейтрализации 274 мл 3%-ного раствора (р = 1,04 г/мл) гидроксида бария.
от

1 Ответ

Дано:
- Концентрация соляной кислоты (HCl): 15% (масс. доля), плотность = 1,075 г/мл
- Объем 3%-ного раствора гидроксида бария (Ba(OH)2): 274 мл, плотность = 1,04 г/мл

Найти:
- Объем 15%-ного раствора HCl, необходимый для нейтрализации

Решение:

1. Найдем массу гидроксида бария (Ba(OH)2) в 274 мл раствора.
   
   Плотность 3%-ного раствора Ba(OH)2 = 1,04 г/мл
   Объем раствора = 274 мл
   Масса раствора = объем × плотность
                   = 274 мл × 1,04 г/мл
                   = 284,96 г

2. Определим массу Ba(OH)2 в растворе:
   
   Массовая доля Ba(OH)2 = 3% = 0,03
   Масса Ba(OH)2 = масса раствора × массовая доля
                  = 284,96 г × 0,03
                  = 8,5488 г

3. Найдем количество молей Ba(OH)2:
   
   Молекулярная масса Ba(OH)2 = 137,3 (Ba) + 2 × (16 + 1) (OH)
                                = 137,3 + 2 × 17
                                = 137,3 + 34
                                = 171,3 г/моль
   
   Моли Ba(OH)2 = масса Ba(OH)2 / молекулярная масса
                 = 8,5488 г / 171,3 г/моль
                 ≈ 0,0499 моль

4. Реакция нейтрализации между HCl и Ba(OH)2 описывается уравнением:

   Ba(OH)2 + 2 HCl → BaCl2 + 2 H2O

   По уравнению реакции 1 моль Ba(OH)2 требует 2 моль HCl.
   
   Необходимое количество моль HCl = 2 × количество моль Ba(OH)2
                                    = 2 × 0,0499 моль
                                    = 0,0998 моль

5. Найдем массу 15%-ного раствора HCl:
   
   Плотность 15%-ного раствора HCl = 1,075 г/мл
   Молекулярная масса HCl = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
   
   Массовая доля HCl = 15% = 0,15
   Масса HCl = 0,15 × масса раствора
   
   Количество моль HCl = масса HCl / молекулярная масса HCl
                        = (0,15 × масса раствора) / 36,5

   Объем раствора HCl = масса раствора / плотность
                      = 0,15 × масса раствора / (36,5 × плотность)
   
   Подставим:

   Количество моль HCl = 0,0998 моль

   Объем раствора HCl = количество моль HCl × (молекулярная масса HCl / плотность HCl)
                      = 0,0998 моль × (36,5 / 1,075)
                      ≈ 3,4 мл

   Плотность 15%-ного раствора HCl = 1,075 г/мл

   Объем 15%-ного раствора HCl = масса / плотность
                                = (0,0998 моль × 36,5 г/моль) / 1,075 г/мл
                                ≈ 3,4 мл

Ответ:
Объем 15%-ного раствора HCl, необходимый для нейтрализации, составляет примерно 22,63 мл.
от