Для того чтобы найти массовую долю соли в растворе, нам нужно выполнить несколько шагов.
Шаг 1: Найдем массу гидроксида натрия в растворе.
- У нас есть 20 г 8% раствора гидроксида натрия (NaOH).
- Массовая доля NaOH в растворе составляет 8%, что означает, что в 100 г раствора содержится 8 г NaOH.
- Таким образом, в 20 г раствора будет:
- Масса NaOH = (8 г / 100 г) * 20 г = 1.6 г.
Шаг 2: Рассчитаем массу образовавшейся соли.
- Оксид серы (IV) имеет формулу SO2.
- При реакции гидроксида натрия с оксидом серы (IV) образуется сульфат натрия (Na2SO4) и вода:
- NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O.
- Для реакции нам нужно знать, сколько моль NaOH и SO2 у нас есть.
- Молярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль.
- Молярная масса SO2 = 32 (S) + 2*16 (O) = 64 г/моль.
- Теперь найдем количество моль NaOH:
- Количество моль NaOH = масса / молярная масса = 1.6 г / 40 г/моль = 0.04 моль.
- Количество моль SO2 = 3.2 г / 64 г/моль = 0.05 моль.
Шаг 3: Определим, какой реагент является лимитирующим.
- Согласно уравнению реакции, на 1 моль SO2 требуется 2 моль NaOH.
- Для 0.05 моль SO2 нам нужно 0.1 моль NaOH (0.05 моль * 2).
- У нас есть только 0.04 моль NaOH, следовательно, NaOH является лимитирующим реагентом.
Шаг 4: Найдем массу образовавшейся соли.
- Из 0.04 моль NaOH можно получить 0.02 моль Na2SO3 (по уравнению реакции).
- Молярная масса Na2SO3 = 2*23 (Na) + 32 (S) + 3*16 (O) = 126 г/моль.
- Масса Na2SO3 = 0.02 моль * 126 г/моль = 2.52 г.
Шаг 5: Найдем общую массу раствора и массовую долю соли.
- Общая масса раствора = масса NaOH + масса SO2 + масса воды, которая образовалась.
- Так как в реакции образуется вода, её массу мы можем не учитывать, так как она уже в растворе.
- Общая масса раствора = 20 г (начальная масса раствора).
- Массовая доля соли = (масса соли / общая масса раствора) * 100% = (2.52 г / 20 г) * 100% = 12.6%.
Ответ: Массовая доля соли в растворе составляет 12.6%.