Вопрос 23: Чтобы рассчитать массу натрия, необходимую для реакции с 89 см³ воды для получения 20% раствора NaOH, следуем следующим шагам:
- Определим массу раствора: 20% раствор означает, что 20 г NaOH содержится в 100 г раствора. Если мы обозначим массу раствора как m, то:
- 20% от m = масса NaOH.
- Таким образом, масса NaOH = 0.2 * m.
- Определим массу воды: Плотность воды примерно равна 1 г/см³, следовательно, 89 см³ воды весит 89 г.
- Определим массу раствора: Масса раствора будет равна массе воды плюс масса NaOH:
- m = масса воды + масса NaOH = 89 г + 0.2 * m.
- Решим уравнение: Перепишем уравнение:
- m - 0.2 * m = 89 г.
- 0.8 * m = 89 г.
- m = 89 г / 0.8 = 111.25 г.
- Теперь найдем массу NaOH: Масса NaOH = 0.2 * 111.25 г = 22.25 г.
- Рассчитаем массу натрия: Реакция между натрием и водой описывается уравнением:
- 2 Na + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂.
- Из уравнения видно, что 2 моль Na дают 2 моль NaOH. Следовательно, 1 моль Na дает 1 моль NaOH.
- Молярная масса NaOH: Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.
- Найдем количество NaOH: Количество NaOH = 22.25 г / 40 г/моль = 0.556 моль.
- Количество натрия: Поскольку 1 моль Na дает 1 моль NaOH, нам нужно 0.556 моль Na.
- Масса натрия: Масса Na = 0.556 моль * 23 г/моль = 12.788 г.
Таким образом, для реакции с 89 см³ воды необходимо использовать примерно 12.79 г натрия.
Вопрос 24: Теперь рассмотрим реакцию между раствором K₂CO₃ с концентрацией 20%.
- Определим состав раствора: 20% раствор K₂CO₃ означает, что в 100 г раствора содержится 20 г K₂CO₃.
- Реакция K₂CO₃ с кислотами: K₂CO₃ реагирует с кислотами, образуя соль, воду и углекислый газ. Например, с HCl:
- K₂CO₃ + 2 HCl → 2 KCl + H₂O + CO₂↑.
- Если K₂CO₃ реагирует с другой кислотой: Реакция будет аналогичной, например, с H₂SO₄:
- K₂CO₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + H₂O + CO₂↑.
- Общая реакция: В общем случае, K₂CO₃ будет реагировать с любой кислотой, выделяя углекислый газ и образуя соль и воду.
Таким образом, K₂CO₃ полностью реагирует с кислотами, образуя соответствующую соль, углекислый газ и воду.