Какова массовая щелочи в растворе, который получается при пропускании 2,24 л бурого газа в 100 г 10%-ного раствора гидроксида натрия?

Математика 11 класс Химические реакции и растворы массовая доля щелочи раствор гидроксида натрия пропускание бурого газа Новый

Чтобы решить эту задачу, давайте последовательно разберем все шаги.

Шаг 1: Определение количества гидроксида натрия в растворе

У нас есть 100 г 10%-ного раствора гидроксида натрия (NaOH). Это означает, что в 100 г раствора содержится 10 г NaOH. Мы можем это вычислить следующим образом:

• 10% от 100 г = 10 г NaOH.

Шаг 2: Определение количества бурого газа

Бурый газ - это диоксид азота (NO2). Мы знаем, что 2,24 л газа при нормальных условиях (н.у.) соответствует 1 молю газа. Это основано на том, что 1 моль газа занимает 22,4 л при н.у.

• 2,24 л NO2 = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль NO2.

Шаг 3: Реакция между гидроксидом натрия и диоксидом азота

При взаимодействии диоксида азота с гидроксидом натрия происходит следующая реакция:

• 3 NaOH + NO2 → NaNO2 + NaNO3 + H2O.

Из уравнения видно, что на 1 моль NO2 требуется 3 моль NaOH.

Шаг 4: Определение необходимого количества NaOH для реакции

Так как у нас есть 0,1 моль NO2, то для реакции нам потребуется:

• 0,1 моль NO2 * 3 моль NaOH/моль NO2 = 0,3 моль NaOH.

Шаг 5: Сравнение имеющегося количества NaOH с необходимым

Мы имеем 10 г NaOH. Теперь давайте переведем это количество в моли:

• Молярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль.
• Количество NaOH в моль = 10 г / 40 г/моль = 0,25 моль NaOH.

Теперь сравним:

• Необходимо для реакции: 0,3 моль NaOH.
• Имеется: 0,25 моль NaOH.

Это означает, что у нас недостаточно NaOH для полной реакции с NO2. Мы можем использовать только 0,25 моль NaOH.

Шаг 6: Определение массы оставшейся щелочи

После реакции у нас останется NaOH:

• Изначально было 0,25 моль NaOH.
• На реакцию с NO2 ушло 0,1 моль NaOH (так как 0,1 моль NO2 требует 0,3 моль NaOH, а у нас 0,25 моль).
• Осталось: 0,25 моль - 0,1 моль = 0,15 моль NaOH.

Шаг 7: Перевод остатков NaOH в массу

Теперь переведем количество оставшегося NaOH обратно в массу:

• Масса NaOH = 0,15 моль * 40 г/моль = 6 г NaOH.

Шаг 8: Итоговая масса щелочи в растворе

Теперь мы можем сказать, что в растворе после реакции у нас осталось 6 г NaOH. Таким образом, массовая щелочи в растворе составляет:

• 6 г NaOH.