Какую среду будет иметь раствор, если объединить 200 мл 5%-ного раствора гидроксида натрия с плотностью 1.05 г/мл и 100 мл 10% раствора азотной кислоты с плотностью 1.07 г/мл, а также какова будет массовая доля нитрата натрия в этом растворе?

Химия 11 класс Растворы и их свойства раствор гидроксид натрия азотная кислота массовая доля нитрат натрия химия 11 класс плотность раствора расчет концентрации Новый

Чтобы определить, какую среду будет иметь полученный раствор и рассчитать массовую долю нитрата натрия, нужно выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Рассчитаем количество вещества в растворах.

• Гидроксид натрия (NaOH):
• Объем раствора = 200 мл = 0.2 л
• Концентрация = 5% = 0.05 г/мл
• Масса NaOH = 200 мл * 0.05 г/мл = 10 г
• Молярная масса NaOH ≈ 40 г/моль
• Количество вещества NaOH = 10 г / 40 г/моль = 0.25 моль
• Азотная кислота (HNO3):
• Объем раствора = 100 мл = 0.1 л
• Концентрация = 10% = 0.1 г/мл
• Масса HNO3 = 100 мл * 0.1 г/мл = 10 г
• Молярная масса HNO3 ≈ 63 г/моль
• Количество вещества HNO3 = 10 г / 63 г/моль ≈ 0.1587 моль

Шаг 2: Определим реакцию между NaOH и HNO3.

При смешивании гидроксида натрия и азотной кислоты происходит нейтрализация:

NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O

Из уравнения видно, что на каждую моль NaOH реагирует одна моль HNO3, образуя один моль нитрата натрия (NaNO3).

Шаг 3: Определим, какой реагент в избытке.

• Количество NaOH = 0.25 моль
• Количество HNO3 = 0.1587 моль

Поскольку количество HNO3 меньше, чем NaOH, азотная кислота является лимитирующим реагентом. Таким образом, вся HNO3 будет использована в реакции.

Шаг 4: Рассчитаем количество образовавшегося нитрата натрия.

Так как на каждую моль HNO3 образуется одна моль NaNO3, то количество образовавшегося NaNO3 будет равно количеству HNO3:

• Количество NaNO3 = 0.1587 моль

Шаг 5: Рассчитаем массу образовавшегося нитрата натрия.

Молярная масса NaNO3 ≈ 85 г/моль. Следовательно:

• Масса NaNO3 = 0.1587 моль * 85 г/моль ≈ 13.5 г

Шаг 6: Рассчитаем общую массу раствора.

• Масса NaOH = 10 г
• Масса HNO3 = 10 г
• Масса NaNO3 = 13.5 г
• Общая масса раствора = 10 г + 10 г + 13.5 г = 33.5 г

Шаг 7: Рассчитаем массовую долю нитрата натрия в растворе.

Массовая доля NaNO3 рассчитывается по формуле:

Массовая доля = (масса NaNO3 / общая масса раствора) * 100%

• Массовая доля = (13.5 г / 33.5 г) * 100% ≈ 40.1%

Шаг 8: Определим среду раствора.

Поскольку в результате реакции образуется соль (нитрат натрия) и вода, а также исходные вещества были основание и кислота, полученный раствор будет нейтральным или слабощелочным, в зависимости от соотношения реагентов и их концентраций.

Итак, итог:

• Среда раствора: нейтральная или слабощелочная.
• Массовая доля нитрата натрия: примерно 40.1%.