Какова масса соли, образующейся при смешении 40 мл раствора с массовой долей азотной кислоты 0,2 и плотностью 1,12 г/мл, с 36 мл раствора, содержащего гидроксид натрия с массовой долей 0,15 и плотностью 1,17 г/мл?
Химия11 классРеакции нейтрализациимасса солисмешение растворовазотная кислотагидроксид натриямассовая доляплотность растворахимические реакциирасчет массы соли
Для решения данной задачи необходимо последовательно выполнить несколько шагов. Мы будем определять массу образующейся соли, которая в данном случае является нитратом натрия (NaNO3),образующимся в результате реакции между азотной кислотой (HNO3) и гидроксидом натрия (NaOH).
Шаг 1: Найдем массу азотной кислоты в первом растворе.Сначала найдем массу раствора:
Масса раствора = объем * плотность = 40 мл * 1,12 г/мл = 44,8 г
Теперь найдем массу HNO3:
Масса HNO3 = масса раствора * массовая доля HNO3 = 44,8 г * 0,2 = 8,96 г
Шаг 2: Найдем массу гидроксида натрия в втором растворе.Сначала найдем массу раствора:
Масса раствора = объем * плотность = 36 мл * 1,17 г/мл = 42,12 г
Теперь найдем массу NaOH:
Масса NaOH = масса раствора * массовая доля NaOH = 42,12 г * 0,15 = 6,318 г
Шаг 3: Определим, какие реагенты будут реагировать.Реакция между HNO3 и NaOH происходит по уравнению:
HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O
Из уравнения видно, что 1 моль HNO3 реагирует с 1 моль NaOH, образуя 1 моль NaNO3.
Шаг 4: Найдем количество вещества HNO3 и NaOH.Количество вещества HNO3:
n(HNO3) = масса / молярная масса = 8,96 г / 63 г/моль ≈ 0,142 моль
Количество вещества NaOH:
n(NaOH) = масса / молярная масса = 6,318 г / 40 г/моль ≈ 0,158 моль
Шаг 5: Определим, какой реагент является лимитирующим.Так как HNO3 меньше по количеству (0,142 моль),он является лимитирующим реагентом.
Шаг 6: Найдем массу образовавшейся соли NaNO3.Так как на 1 моль HNO3 образуется 1 моль NaNO3, то количество вещества NaNO3 будет равно количеству вещества HNO3:
n(NaNO3) = n(HNO3) = 0,142 моль
Теперь найдем массу NaNO3:
Масса NaNO3 = n(NaNO3) * молярная масса NaNO3 = 0,142 моль * 85 г/моль ≈ 12,07 г
Ответ: Масса соли, образующейся при смешении растворов, составляет примерно 12,07 г.