Чтобы решить эту задачу, давайте последовательно разберем каждый шаг.
Шаг 1: Определим количество образующегося хлороводорода (HCl)
- Сначала найдем, сколько моль NaCl содержится в 234 г. Молярная масса NaCl составляет примерно 58,5 г/моль.
- Количество моль NaCl: 234 г / 58,5 г/моль = 4 моль.
- При реакции NaCl с серной кислотой образуется эквивалентное количество HCl, то есть также 4 моль HCl.
Шаг 2: Рассчитаем массу HCl
- Молярная масса HCl составляет примерно 36,5 г/моль.
- Масса HCl: 4 моль * 36,5 г/моль = 146 г.
Шаг 3: Найдем общий объем раствора с массовой долей HCl 20%
- Если массовая доля HCl в растворе составляет 20%, это значит, что 20% от общего веса раствора составляет HCl.
- Обозначим массу раствора как m. Тогда 0,2m = 146 г.
- Отсюда m = 146 г / 0,2 = 730 г.
Шаг 4: Рассчитаем объем воды, необходимый для получения 730 г раствора
- Объем воды можно найти, вычитая массу HCl из общей массы раствора: 730 г - 146 г = 584 г воды.
- Поскольку плотность воды примерно 1 г/см³, то объем воды будет равен 584 см³.
Шаг 5: Рассчитаем необходимый объем серной кислоты
- Сначала найдем массу серной кислоты, которая содержит H2SO4 с массовой долей 86%.
- Обозначим массу серной кислоты как m_H2SO4. Тогда 0,86 * m_H2SO4 = масса H2SO4, необходимая для реакции.
- Для получения 4 моль H2SO4 (по уравнению реакции) нам нужно 4 моль H2SO4, что составляет 4 моль * 98 г/моль = 392 г H2SO4.
- Теперь найдем массу серной кислоты: m_H2SO4 = 392 г / 0,86 ≈ 456 г.
Шаг 6: Найдем объем серной кислоты
- Для нахождения объема серной кислоты используем ее плотность: плотность H2SO4 = 1,84 г/см³.
- Объем серной кислоты: V_H2SO4 = m_H2SO4 / плотность = 456 г / 1,84 г/см³ ≈ 248 см³.
Ответ: Для получения раствора с массовой долей HCl 20% необходимо растворить 584 см³ воды и использовать 248 см³ серной кислоты с массовой долей 86%.