Чтобы найти массовую долю серной кислоты в растворе, давайте сначала разберемся с данными, которые у нас есть, и шагами, которые нужно выполнить.
Дано:
- Масса раствора серной кислоты (H2SO4) = 250 г
- Масса раствора гидроксида натрия (NaOH) = 280 г
- Концентрация раствора NaOH = 10%
Решение:
- Вычислим массу гидроксида натрия в 10%-ном растворе.
- Для этого используем формулу:
масса NaOH = (концентрация / 100) * масса раствора.
- Подставляем значения:
масса NaOH = (10 / 100) * 280 г = 28 г.
- Запишем уравнение реакции нейтрализации.
- Реакция между серной кислотой и гидроксидом натрия выглядит так:
H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O.
- Из уравнения видно, что на 1 моль H2SO4 требуется 2 моль NaOH.
- Вычислим количество молей NaOH.
- Молярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль.
- Теперь находим количество молей NaOH:
количество молей NaOH = масса NaOH / молярная масса NaOH.
- Подставляем:
количество молей NaOH = 28 г / 40 г/моль = 0.7 моль.
- Теперь найдем количество молей H2SO4.
- Из уравнения реакции видно, что на 0.7 моль NaOH потребуется:
количество молей H2SO4 = 0.7 / 2 = 0.35 моль.
- Вычислим массу серной кислоты.
- Молярная масса H2SO4 = 2 (H) + 32 (S) + 4 (O) = 98 г/моль.
- Теперь находим массу H2SO4:
масса H2SO4 = количество молей H2SO4 * молярная масса H2SO4.
- Подставляем:
масса H2SO4 = 0.35 моль * 98 г/моль = 34.3 г.
- Теперь найдем массовую долю серной кислоты в растворе.
- Массовая доля H2SO4 = (масса H2SO4 / масса раствора) * 100%.
- Подставляем:
массовая доля H2SO4 = (34.3 г / 250 г) * 100% = 13.72%.
Ответ: Массовая доля серной кислоты в растворе составляет 13.72%.