Какой объем 6 Н раствора серной кислоты H2SO4 необходимо добавить к 2.5 л 14% раствора Na2CO3 (ρ=1.10 г/см3) для полного превращения карбоната натрия в сульфат натрия?

Химия 11 класс Реакции нейтрализации и расчеты по ним объем раствора серной кислоты 6 Н раствор H2SO4 14% раствор Na2CO3 превращение карбоната натрия сульфат натрия расчет химических реакций химия 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам необходимо выполнить несколько шагов, чтобы определить, какой объем 6 Н раствора серной кислоты (H2SO4) требуется для реакции с карбонатом натрия (Na2CO3).

Шаг 1: Определение количества Na2CO3 в растворе

Сначала найдем массу Na2CO3 в 2.5 л 14% раствора. Для этого используем формулу:

• масса раствора = объем раствора × плотность раствора

Объем раствора = 2.5 л = 2500 см³, плотность раствора = 1.10 г/см³.

Теперь рассчитаем массу раствора:

• масса раствора = 2500 см³ × 1.10 г/см³ = 2750 г

Теперь найдем массу Na2CO3 в растворе:

• масса Na2CO3 = 14% от массы раствора = 0.14 × 2750 г = 385 г

Шаг 2: Определение количества Na2CO3 в моль

Теперь мы можем определить количество молей Na2CO3:

• Молярная масса Na2CO3 = 23 (Na) × 2 + 12 (C) + 16 (O) × 3 = 46 + 12 + 48 = 106 г/моль

Количество молей Na2CO3:

• количество молей = масса / молярная масса = 385 г / 106 г/моль ≈ 3.63 моль

Шаг 3: Определение необходимого количества H2SO4

Теперь мы используем уравнение реакции между Na2CO3 и H2SO4:

• Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O

Из уравнения видно, что на 1 моль Na2CO3 требуется 1 моль H2SO4. Таким образом, нам нужно 3.63 моль H2SO4 для реакции с 3.63 моль Na2CO3.

Шаг 4: Определение объема 6 Н раствора H2SO4

Теперь найдем, какой объем 6 Н раствора H2SO4 нам нужен для получения 3.63 моль H2SO4. Нормальность раствора определяет количество эквивалентов в 1 литре раствора:

• 6 Н означает, что в 1 л раствора содержится 6 эквивалентов H2SO4.

Так как 1 моль H2SO4 соответствует 2 эквивалентам (из-за двух кислотных протонов), то 6 Н раствор содержит 3 моль H2SO4 на литр.

Теперь можем рассчитать объем 6 Н раствора, необходимый для 3.63 моль H2SO4:

• Объем = количество моль / нормальность = 3.63 моль / 6 моль/л = 0.605 л

Шаг 5: Ответ

Таким образом, для полного превращения карбоната натрия в сульфат натрия необходимо добавить примерно 0.605 л (или 605 мл) 6 Н раствора серной кислоты H2SO4.