Масса гидроксида натрия
Какую массу гидроксида натрия (NaOH) (в граммах) необходимо добавить к 60 миллилитрам 8-процентного (ρ = 1,2 г/см3) его раствора, чтобы приготовить 20-процентный раствор?
Решение задачи
Найдем массу гидроксида натрия (NaOH) 8-процентного раствора по формуле, устанавливающей связь между объемом и массой раствора:
Получаем:
m (NaOH) = 1,2 ⋅ 60 = 72 (г).
Вычислим массу гидроксида натрия (NaOH) содержащегося в 72 г 8-процентного раствора по формуле:
Получаем:
m (NaOH) = 72 ⋅ 0,08 = 5,76 (г).
Если раствор 8-процентный, то массовая доля гидроксида натрия (NaOH) в нем 0,08.
Обозначим через х г массу гидроксида натрия добавляемого к 8-процентному раствору гидроксида натрия (NaOH). Тогда масса конечного раствора будет равна (72 + х) г, а масса гидроксида натрия (NaOH) содержащегося в нем – (5,76 + х) г.
Так как конечный раствор должен быть 20-процентным, то составим соотношение:
в 100 г раствора должно содержаться 20 г гидроксида натрия (NaOH)
в (72 + х) г раствора должно содержаться (5,76 + х) г
Откуда:
Ответ:
масса гидроксида натрия равна 10,8 грамм.
Расчет масы раствора и массовой доли кислоты
Расчет масы раствора гидроксида натрия
Задача 113.
При взаимодействии гидроксида натрия с алюминием выделился газ объёмом 0.672 л. Найдите массу раствора гидроксида натрия вступившего в реакцию, с массовой долей 20%.
Решение:
w = w%/100% = 20%/100% = 0,2.
Алюминий – амфотерный металл, он легко реагирует со щелочами:
в растворе с образованием тетрагидроксоалюмината натрия натриятетрагидроксодиакваалюмината натрия (для решения задачи это не имеет значения):
Уравнение реакции имеет вид:
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2
или
2Al + 2NaOH + 10H2O = 2Na[Al(H2O)2(OH)4] + 3H2
Из уравнений реакций вытекае, что на образование 3 моль водорода затрачивается 2 моль гидроксида натрия.
Отсюда
2n(NaOH) = 3n(H2);
n(NaOH) = 2/3n(H2)
Рассчитаем количество выделенного газа, получим:
n(H2) = V(H2)/Vm = 0,672/22,4 = 0,03 моль.
Тогда
n(NaOH) = 2/3n(H2) = (2 . 0,03)/3 = 0,02 моль.
Рассчитаем NaOH, получим;:
m(NaOH) = n(NaOH) . M(NaOH) = 0,02 моль . 40 г/моль = 0,8 г.
Рассчитаем фактическую массу раствора NaOH, получим:
m(p-pa) = m(NaOH)/w = 0,8/0,2 = 4 г.
Ответ: m(p-pa) = 4 г.
Расчет массовой доли серной кислоты в исходном растворе
Задача 114.
В раствор серной кислоты массой 79,5 г погрузили алюминиевую пластинку массой 5,4 г и через некоторое время извлекли ее; к этому моменту выделился газ объемом (н.у.) 3,36 дм3, а массовая доля серной кислоты стала в 2 раза меньше массовой доли соли. Рассчитайте массу пластинки после ее извлечения и массовую долю серной кислоты в исходном растворе.
Решение:
m(пластинки Al) = 5,4 г;
m(p-pa) = 79,5 г;
V(H2) = 3,36 дм3;
М[Al2(SO4)3] = 342 г/моль;
m2(пластинки Al) = ?
w%(H2SO4) = ?
Уравнение реакции имеет вид:
2Al + 3H2SO4(разб.) = Al2(SO4)3 + 3H2
Из уравнения вытекает, что на образование 3 моль водорода затрачивается 2 мол алюминия и образуется 1 моль соли, т.е.
2n(Al) = 3n(H2) или n(Al) = 2/3n(H2). Также n[Al2(SO4)3] = 3n(H2) или n[Al2(SO4)3] = 1/3n(H2).
Рассчет количество водорда:
n(H2) = V(H2)/Vm = 3,36/22,4 = 0,15 моль
Отсюда
n(Al) = 2/3n(H2) = 2/3 . 0,15 моль = 0,1 моль.
Рассчитаем массу потраченного на реакцию алюминия получим:
m(Al) = n(Al) . M(Al) = 0,1 . 27 = 2,7 г.
Рассчитайте массу пластинки после ее извлечения:
m2(пластинки Al) = m(пластинки Al) — m(Al) = 5,4 — 2,7 = 2,7 г.
Рассчитаем массу полученной соли сульфата алюминия:
m[Al2(SO4)3] = n[Al2(SO4)3] . M[Al2(SO4)3] = (0,15/3) . 342 = 17,1 г.
Теперь рассчитаем массовую долю сульфата алюминия, получим:
w%[Al2(SO4)3] = {m[Al2(SO4)3] . 100%}/m(p-pa) = (17,1 г . 100%)/79,5 г = 21,5%.
Так как по условию задачи массовая доля серной кислоты в 2 раза меньше массовой доли соли, то тогда w%(H2SO4) = 2w%[Al2(SO4)3].
Тогда
w%(H2SO4) = 2 . 21,5% = 43%.
Ответ: w%(H2SO4) = 43%; m2(пластинки Al) = 2,7 г.
NH₂-CH₂-COOH + NaOH → NH₂-CH₂-COONa + H₂O
молярные массы:
M (NH₂-CH₂-COOH) = 14+5+24+32=75 (г/моль)
M (NaOH) = 23+16+1=40 (г/моль)
Найдем массу гидроксида натрия, необходимого для нейтрализации 24 г аминоуксусной кислоты:
75 г/моль / 24 г = 40 г/моль / x г.
x = 24 г * 40 г/моль / 75 г/моль = 12,8 г. Потребуется 12,8 г чистого NaOH.
Масса раствора:
12,8 г — 20%
m г — 100%
m (раствора) = 12,8 г * 100% / 20% = 64 г.
Объем раствора: V = m/ρ = 64 г / 1,16 г/мл = 55,17 мл.
Вася Иванов
Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.
Принимаем в качестве образца раствор объемом в 1 литр и определяем его массу:
m (раствора) = V (раствора) ∙ р (раствора) = 1000 ∙ 1,09 = 1090 г.
Рассчитываем, сколько в образце щелочи по массе:
m (NaOH) = (w ∙ m (раствора))/100% = (8 ∙ 1090)/100 = 87,2 г.
Молярная масса гидроксида натрия равна:
М(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.
Рассчитываем, сколько гидроксида натрия содержится в образце:
v(NaOH) = m /M = 87,2/40 = 2,18 моль.
Определяем молярную концентрацию щелочи: Cv(NaOH)=v/V = 2,18/1 = 2,18 М
Принимаем в качестве образца раствор объемом в 1 литр и определяем его массу:
m (раствора) = V (раствора) ∙ р (раствора) = 1000 ∙ 1,09 = 1090 г.
Рассчитываем, сколько в образце щелочи по массе:
m (NaOH) = (w ∙ m (раствора))/100% = (8 ∙ 1090)/100 = 87,2 г.
Эквивалентная масса гидроксида натрия равна его молярной массе:
М(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.
Определяем нормальную концентрацию щелочи:
Cv(NaOH)=m/(Э * V) = 87,2/(40 * 1) = 2,18 н.