Дано:
- Масса раствора NaOH: 200 г
- Массовая доля NaOH: 14%
- Масса раствора H2SO4: 392 г
- Массовая доля H2SO4: 10%
- Плотность растворов не указана, будем считать их водными.
Найти:
- Массовые доли солей в образовавшемся растворе.
Решение:
1. Найдем массу NaOH в растворе:
Масса NaOH = 14% от 200 г = 0,14 × 200 г = 28 г
2. Найдем массу H2SO4 в растворе:
Масса H2SO4 = 10% от 392 г = 0,10 × 392 г = 39,2 г
3. Определим количество моль NaOH и H2SO4:
Молекулярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль
Молекулярная масса H2SO4 = 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 98 г/моль
Количество моль NaOH = 28 г / 40 г/моль = 0,7 моль
Количество моль H2SO4 = 39,2 г / 98 г/моль = 0,4 моль
4. Реакция нейтрализации:
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O
На 1 моль H2SO4 требуется 2 моль NaOH. Мы имеем 0,4 моль H2SO4 и 0,7 моль NaOH. Для полного реагирования 0,4 моль H2SO4 нужно 0,8 моль NaOH, а у нас 0,7 моль NaOH, следовательно, NaOH будет лимитирующим реагентом.
Масса образовавшейся соли:
Na2SO4 = 2 × 23 + 32 + 4 × 16 = 142 г/моль
Количество моль Na2SO4 = 0,7 моль NaOH / 2 = 0,35 моль
Масса Na2SO4 = 0,35 моль × 142 г/моль = 49,7 г
5. Определим массу воды и нерастворившихся реагентов:
Масса образовавшегося раствора = масса раствора NaOH + масса раствора H2SO4 = 200 г + 392 г = 592 г
Масса остатков NaOH = 0 моль, т.к. NaOH полностью израсходован
Масса H2SO4, которая не прореагировала = 0 моль, т.к. H2SO4 полностью использован
6. Массовые доли солей в образовавшемся растворе:
Массовая доля Na2SO4 = (49,7 г / 592 г) × 100% = 8,4%
Ответ:
массовая доля Na2SO4 = 8,4%